關(guān)于癌細(xì)胞識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開題報(bào)告

1、襄樊學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題癌細(xì)胞識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名吳倩專業(yè)電子信息科學(xué)與技術(shù)班級(jí)0711指導(dǎo)教師閔晶妍一、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的主要內(nèi)容及要求：內(nèi)容：1、系統(tǒng)識(shí)別概念的定義及意義。2、癌細(xì)胞識(shí)別系統(tǒng)中系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)。3、用Matlab對(duì)各種算法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。4、對(duì)各種設(shè)計(jì)方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較分析。要求：1、掌握系統(tǒng)識(shí)別的定義及意義;2、掌握癌細(xì)胞識(shí)別系統(tǒng)中識(shí)別方法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn):3、對(duì)各種方法進(jìn)行Matlab仿真比較;4、完成癌細(xì)胞識(shí)別系統(tǒng)的算法;5、完成相應(yīng)畢業(yè)論文;二、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)：1、圖像處理和分析清華大學(xué)出版社2、數(shù)字圖像處理學(xué)電

2、子工業(yè)出版社3、visualc+數(shù)字圖像實(shí)用工程案例精選人民郵電出版社4、visualc+小波變換技術(shù)與工程實(shí)踐人民郵電出版社5、visualc+數(shù)字圖像模式識(shí)別技術(shù)及工程實(shí)踐人民郵電出版社6、用Internet搜集期刊網(wǎng)的期刊和論文7、visualc+/matlab圖像攵b王里與識(shí)別實(shí)用案仞I精娶先人民郵電出版襄樊學(xué)院物理與電子工程學(xué)院2011屆本科畢業(yè)論文開題報(bào)告論文題目癌細(xì)胞識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)班級(jí)0711電科姓名吳倩學(xué)號(hào)07111005指導(dǎo)教師（職稱）閔晶妍填表日期2011年2月18日一、論文的開題報(bào)告是保證畢業(yè)論文質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，為規(guī)范我院本科畢業(yè)論文的開題報(bào)告，特印制此表。二、學(xué)生應(yīng)

3、閱讀的主要文獻(xiàn)、資料15種以上，通過調(diào)研和資料搜集，主動(dòng)與指導(dǎo)教師討論，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，完成開題報(bào)告，開題報(bào)告字?jǐn)?shù)應(yīng)在2500字以上。三、開題報(bào)告須經(jīng)院畢業(yè)論文指導(dǎo)教師審查，同意后方可進(jìn)行論文寫作，并將開題報(bào)告交指導(dǎo)教師。不合格者，必須重寫。一、選題的意義和研究現(xiàn)狀1 .選題的理論意義、學(xué)術(shù)價(jià)值或?qū)嵺`價(jià)值癌癥是當(dāng)今世界最常見的致命疾病之一，全球每年死于癌癥者非常多，且發(fā)病率仍在逐年上升。癌癥的治療取決于對(duì)它的早期診斷，因?yàn)榘┌Y病例一旦確診，大多數(shù)已經(jīng)屬于晚期，失去了治愈的最佳時(shí)機(jī)。因此，進(jìn)行準(zhǔn)確的早期診斷和治療已成為迫切需要解決的問題。由于癌細(xì)胞和非癌細(xì)胞對(duì)于病理專家在傳統(tǒng)的顯微鏡下觀察切

4、片或涂片的方法下很難進(jìn)行判斷，借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合病理專家實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用圖像處理技術(shù)對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行處理，可以提高判斷的有效性和圖像信息的使用效率，從而對(duì)癌細(xì)胞進(jìn)行識(shí)別。這對(duì)于醫(yī)學(xué)科研與教學(xué)，以及臨床診斷方面有著現(xiàn)實(shí)的意義和廣闊的前景。例如，胃腸道腺癌細(xì)胞識(shí)別和圖像處理系統(tǒng)的研究，是胃腸道腺癌早期篩選、診斷的有效方法。數(shù)字圖像處理技術(shù)已被廣泛應(yīng)用與生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行處理和分析，并進(jìn)一步完成癌細(xì)胞的檢測(cè)識(shí)別，能有效協(xié)助醫(yī)生對(duì)腫瘤病癥做出診斷。在識(shí)別癌細(xì)胞時(shí)，需要做出定量的結(jié)果，人眼難以勝任這類工作，而利用計(jì)算機(jī)圖像處理和模式識(shí)別技術(shù)完成顯微圖像的分析和識(shí)別已取得了一些進(jìn)展。近年來

5、國內(nèi)外醫(yī)學(xué)圖像研究者對(duì)癌細(xì)胞的識(shí)別提出了很多理論和方法，從而對(duì)癌細(xì)胞的診斷具有十分重要的意義和實(shí)踐價(jià)值。2 .與選題相關(guān)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)顯微鏡下細(xì)胞形態(tài)的自動(dòng)圖像識(shí)別、細(xì)胞形態(tài)的檢測(cè)是醫(yī)學(xué)檢測(cè)中的一個(gè)重要部分，很多疾病的診治主要依靠醫(yī)學(xué)專家觀察標(biāo)本中細(xì)胞在顯微鏡下的形態(tài)，對(duì)細(xì)胞進(jìn)行識(shí)別和分類。目前最普遍和主要的方法是使用光學(xué)顯微鏡，觀察經(jīng)過染色的標(biāo)本，根據(jù)每種細(xì)胞形態(tài)的不同進(jìn)行分類和計(jì)數(shù)。這種傳統(tǒng)的人工分類的工作重復(fù)而單調(diào)、效率低下。隨著計(jì)算機(jī)模式識(shí)別技術(shù)和人工智能研究的不斷發(fā)展，人們把目光投向了對(duì)細(xì)胞圖像的自動(dòng)識(shí)別上，這樣大大的提高了檢查效率，減少認(rèn)為誤差。國

6、內(nèi)外都有一些癌細(xì)胞如月中瘤細(xì)胞、乳腺癌細(xì)胞等自動(dòng)識(shí)別的研究，在月中瘤細(xì)胞自動(dòng)識(shí)別方面最為成功的是AutoPap和PapNet,AutoPap和PapNet技術(shù)應(yīng)用于宮頸癌的初步篩查中可有效降低假陰性，但這種技術(shù)目前只能局限與宮頸、陰道涂片。止匕外，ThiranJP等介紹了一種從顯微圖像中自動(dòng)識(shí)別癌組織的方法，該方法利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)和測(cè)地學(xué)理論，基于細(xì)胞的形狀和大小，提取了惡性月中瘤四個(gè)診斷標(biāo)準(zhǔn)的客觀數(shù)值。對(duì)于其它一些可制作病理涂片的月中瘤，國內(nèi)外都有一些月中瘤細(xì)胞自動(dòng)發(fā)現(xiàn)與分析進(jìn)行了研究。例如，KraefSK對(duì)血液和骨髓月中瘤病理圖像中癌細(xì)胞的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和分析進(jìn)行了研究。WeynB采用小波變換描述

7、細(xì)胞核結(jié)構(gòu)，對(duì)乳腺癌細(xì)胞的自動(dòng)診斷與分級(jí)進(jìn)行了研究。長(zhǎng)期以來，圖像處理技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用與各種醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域中，其中許多是應(yīng)用在微觀醫(yī)學(xué)與生物學(xué)中。醫(yī)學(xué)涂片自動(dòng)判讀系統(tǒng)的研究，是國際上的難題和前沿課題。例如，國際上為了研究宮頸癌涂片自動(dòng)判讀系統(tǒng)，從20世紀(jì)50年代起，至少已投入了4000個(gè)人/年。其完成的效果為：可以去除樣本中50%勺涂片、剩余50燦需人工判讀。因此研究這樣的系統(tǒng)目前的圖像診斷系統(tǒng)有著重要的理論和實(shí)用價(jià)值。目前的圖像診斷系統(tǒng)，大多數(shù)已使用了形態(tài)學(xué)、灰度特征和色度學(xué)，并結(jié)合專家系統(tǒng)，對(duì)癌細(xì)胞進(jìn)行分析和診斷。近年來，我國實(shí)現(xiàn)了一套肺癌早期識(shí)別和分類系統(tǒng)。該系統(tǒng)將人工作智能技術(shù)、圖像處

8、理技術(shù)、形態(tài)學(xué)和色度學(xué)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及軟件技術(shù)等高新技術(shù)綜合應(yīng)用與肺癌早期細(xì)胞病理診斷，解決了肺癌早期細(xì)胞病理診斷中的智能化和自動(dòng)化的若干關(guān)鍵問題，并且進(jìn)行了創(chuàng)新研究。對(duì)于胃腸道月中瘤組織細(xì)胞的自動(dòng)識(shí)別也有相關(guān)報(bào)道。目前，肺癌診斷的手段主要有：X光片、CTMRT同位素、纖維支氣管鏡（BF）、經(jīng)皮穿刺活檢等，臨床最可靠的還是病理性診斷，但病理性診斷的先進(jìn)手段還相當(dāng)匱乏。由于普查的工作最大，而傳統(tǒng)的肺癌診斷手段主要是依靠人工，受到多種因素的制約，影響診斷的準(zhǔn)確性與效率。因此，利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，減輕人的工作負(fù)擔(dān)，提高診斷的準(zhǔn)確性和效率，研制目標(biāo)是在癌細(xì)胞識(shí)別率最高的前提下，假陽性率最小。由于

9、所使用的涂片樣本來自被檢查者的痰液，然后加以染色，和人體活檢涂片相比，痰液中有較多的雜質(zhì)和菌團(tuán)，并且肺癌細(xì)胞種類不單一。主要有以下三種：磷癌細(xì)胞、腺癌細(xì)胞和小細(xì)胞癌細(xì)胞，因而，所處理的問題更加復(fù)雜，難度更大。針對(duì)這些情況，設(shè)計(jì)了一套切實(shí)可行的算法，在該系統(tǒng)中，通過把細(xì)胞核的形態(tài)學(xué)特征，以及色度特征、同時(shí)用于肺癌細(xì)胞的識(shí)別，提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性,較好的完成了任務(wù)，性能指標(biāo)優(yōu)越。以上研究為月中瘤的自動(dòng)化診斷提供了一定的研究基礎(chǔ)，但胃腸道腺癌細(xì)胞自動(dòng)分析和處理體系尚不完善，未能綜合考慮判別癌細(xì)胞的多種指標(biāo)。對(duì)于癌細(xì)胞自動(dòng)識(shí)別和處理系統(tǒng)仍待進(jìn)一步研究和發(fā)展。3 .主要參考文獻(xiàn)【1】李敏，細(xì)胞切片圖像的預(yù)

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15、間的相關(guān)性。3 .做出了基于圖像分割法的癌細(xì)胞識(shí)別方法實(shí)現(xiàn)的算法。4 .對(duì)各種方法進(jìn)行分析、綜述。5 .針對(duì)幾種方法進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和分析并且進(jìn)行了比較。6 .對(duì)完成的論文進(jìn)行相關(guān)的總結(jié)以及做出在癌細(xì)胞識(shí)別前景上的發(fā)展趨勢(shì)。2.研究的基本內(nèi)容（大綱）1 .圖像分割，癌細(xì)胞識(shí)別概念的定義，并敘述課題研究的價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。2 .基于圖像分割的癌細(xì)胞識(shí)別方法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。（1）癌細(xì)胞圖像預(yù)處理及其細(xì)胞的邊緣檢測(cè)（基于細(xì)胞邊緣檢測(cè)并得到相關(guān)的圖像分析）（2）癌細(xì)胞圖像細(xì)胞核的閾值分割以及采用膨脹與腐蝕來來避免影響二值圖像形態(tài)特征的提取。（癌細(xì)胞識(shí)別的前提）（3）鑒別方法：采用形態(tài)學(xué)分析和色度識(shí)別來更精確的判定癌細(xì)胞（通過形態(tài)學(xué)分析和色度識(shí)別來識(shí)別癌細(xì)胞）3 .對(duì)各種設(shè)計(jì)方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)