(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211198377.3 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 南开大学 地址 300350 天津市津南区同砚路38号 (72)发明人 刘曜玮　褚昭彤　赵新　蔡林轩　 孙明竹　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 贾瑞华 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 5/00(2006.01) G06T 5/40(2006.01) G06N 3/12(2006.01) C12N 15/89(2006.01) (54)发明名称 基于双针协调的贴壁细胞注射方法、 系统、 设备及介质 (57)摘要 本发明公开了一种基于双针协调的贴壁细 胞注射方法、 系统、 设备及介质， 涉及细胞生物学 领域， 该方法包括： 获取显微视野内的多个贴壁 细胞的扫描图像； 对多个贴壁细胞的扫描图像进 行预处理； 对处理后的二值化图像应用边界跟踪 算法； 根据多个 贴壁细胞的轮廓图像中多个贴壁 细胞的轮廓， 确定贴壁细胞的数量； 在多个贴壁 细胞的轮廓图像上建立直角坐标系， 确定各贴壁 细胞坐标和各贴壁细胞的注射点坐标； 根据贴壁 细胞的数量和各贴壁细胞坐标， 将多个 贴壁细胞 的轮廓图像划分为不同的注射区域； 对不同的注 射区域内的各贴壁细胞的注射点坐标应用遗传 算法确定注 射路径； 根据注射路径对 各注射区域 内的贴壁细胞进行注射。 本发明能够提升贴壁细 胞注射效率。 权利要求书3页 说明书10页 附图9页 CN 115375673 A 2022.11.22 CN 115375673 A 1.一种基于双针协调的贴壁细胞注射方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取显微视野内的多个贴壁细胞的扫描图像； 对所述多个贴壁细胞的扫描图像进行 预处理， 得到处 理后的二 值化图像； 对所述处 理后的二 值化图像应用边界跟踪算法， 确定多个贴壁细胞的轮廓图像； 根据所述多个贴壁细胞的轮廓图像中多个贴壁细胞的轮廓， 确定贴壁细胞的数量； 在所述多个贴壁细胞的轮廓图像上建立直角坐标系， 确定各贴壁细胞坐标和各贴壁细 胞的注射 点坐标； 根据所述贴壁细胞的数量和所述各贴壁细胞坐标， 将所述多个贴壁细胞的轮廓图像划 分为不同的注射区域； 所述注射区域包括第一注射区域和第二注射区域； 对所述不同的注射区域内的各贴壁细胞的注射 点坐标应用遗传算法， 确定注射路径； 根据所述注射路径， 对各 所述注射区域内的贴壁细胞进行注射。 2.根据权利要求1所述的基于双针协调的贴壁细胞注射方法， 其特征在于， 所述对所述 多个贴壁细胞的扫描图像进行 预处理， 得到处 理后的二 值化图像， 具体包括： 将所述多个贴壁细胞的扫描图像转 化为灰度图像； 对所述灰度图像进行二 值化处理， 确定二 值化图像； 应用中值滤波 去除所述 二值化图像的噪声， 确定去噪后的二 值化图像； 对所述去噪后的二 值化图像进行膨胀和腐蚀的闭运 算， 得到处 理后的二 值化图像。 3.根据权利要求1所述的基于双针协调的贴壁细胞注射方法， 其特征在于， 所述在所述 多个贴壁细胞的轮廓图像上建立直角坐标系， 确定各贴壁细胞坐标和各贴壁细胞的注射点 坐标， 具体包括： 根据所述直角坐标系， 确定各贴壁细胞的轮廓上的像素点的坐标和各贴壁细胞的半 径； 根据所述像素点的坐标， 确定各贴壁细胞的轮廓上纵坐标最小的像素点的坐标， 得到 各贴壁细胞坐标； 所述各贴壁细胞坐标的纵坐标加上对应的所述各贴壁细胞的半径， 得到各贴壁细胞的 注射点坐标的纵坐标； 根据所述各贴壁细胞坐标的横坐标和所述各贴壁细胞的注射点坐标的纵坐标， 得到多 个贴壁细胞的注射 点坐标。 4.根据权利要求1所述的基于双针协调的贴壁细胞注射方法， 其特征在于， 所述根据 所 述贴壁细胞的数量和所述各贴壁细胞坐标， 将所述多个贴壁细胞的轮廓图像划分为不同的 注射区域， 具体包括： 判断所述贴壁细胞的数量是奇数个还是偶数个； 当所述贴壁细胞的数量是偶数个时， 根据所述各贴壁细胞坐标中纵坐标的大小， 将所 述多个贴壁细胞的轮廓图像平均划分为第一注射区域和第二注射区域； 当所述贴壁细胞的数量是奇数个时， 所述贴壁细胞的数量为2N+1个， 从按照纵坐标由 大到小排序的所述各贴壁细胞坐标中， 选择前N个贴壁细胞作为第一注射区域， 选择后N个 贴壁细胞作为第二注 射区域； 当第N+1个 贴壁细胞坐标的纵坐标与第N个 贴壁细胞坐标的纵 坐标的差小于第N+1个贴壁细胞坐标的纵坐标与第N +2个贴壁细胞坐标的纵坐标的差时， 第 N+1个贴壁细胞属于第一注射区域； 否则， 第N+1个贴壁细胞属于第二注射区域。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115375673 A 25.根据权利要求1所述的基于双针协调的贴壁细胞注射方法， 其特征在于， 所述方法还 包括： 判断当前显微视野内的多个贴壁细胞 是否注射完毕； 当注射完毕时， 切换到下一个显微视野； 当未注射完毕时， 继续对所述当前显微视野内的多个贴壁细胞进行注射。 6.根据权利要求1所述的基于双针协调的贴壁细胞注射方法， 其特征在于， 所述根据 所 述注射路径， 对各 所述注射区域内的贴壁细胞进行注射， 具体包括： 在进行注射 时， 第一注射针在所述第 一注射区域内按照第 一设定角度从对应的所述注 射路径的起始点开始注射的同时， 第二注射针在所述第二注射区域内按照第二设定角度从 对应的所述注射路径的起始 点开始注射； 所述第一注射针和所述第二注射针在注射过程中 无接触； 所述第一注射针完成所述第 一注射区域内当前贴壁细胞的注射后， 针尖向上抬 起第一 设定高度， 按照第一注射区域对应的所述注射路径， 进 行下一贴壁细胞的注射， 直至完成所 述第一注射区域内所有贴壁细胞的注射； 所述第二注射针完成所述第 二注射区域内当前贴壁细胞的注射后， 针尖向上抬 起第二 设定高度， 按照第二注射区域对应的所述注射路径， 进 行下一贴壁细胞的注射， 直至完成所 述第二注射区域内所有贴壁细胞的注射。 7.一种基于双针协调的贴壁细胞注射系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 获取模块， 用于获取显微视野内的多个贴壁细胞的扫描图像； 预处理模块， 用于对所述多个贴壁细胞的扫描图像进行预处理， 得到处理后的二值化 图像； 轮廓确定模块， 用于对所述处理后的二值化图像应用边界跟踪算法， 确定多个贴壁细 胞的轮廓图像； 数量确定模块， 用于根据所述多个贴壁细胞的轮廓图像中多个贴壁细胞的轮廓， 确定 贴壁细胞的数量； 坐标确定模块， 用于在所述多个贴壁细胞的轮廓图像上建立直角坐标系， 确定各贴壁 细胞坐标和各贴壁细胞的注射 点坐标； 区域划分模块， 用于根据所述贴壁细胞的数量和所述各贴壁细胞坐标， 将所述多个贴 壁细胞的轮廓图像划分为不同的注射区域； 所述注射区域包括第一注射区域和 第二注射区 域； 路径确定模块， 用于对所述不同的注射区域内的各贴壁细胞的注射点坐标应用遗传算 法， 确定注射路径； 注射模块， 用于根据所述注射路径， 对各 所述注射区域内的贴壁细胞进行注射。 8.根据权利要求7所述的基于双针协调的贴壁细胞注射系统， 其特征在于， 所述预处理 模块包括： 转化子模块， 用于将所述多个贴壁细胞的扫描图像转 化为灰度图像； 二值化图像子模块， 用于对所述灰度图像进行二 值化处理， 确定二 值化图像； 去噪子模块， 用于应用中值滤波去 除所述二值化图像的噪声， 确定去噪后的二值化图 像；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115375673 A 3