(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 202211043054.7 (22)申请日 2022.08.29 (71)申请人 成都华西精准医学产业 技术研究院 有限公司 地址 610000 四川省成 都市中国(四川） 自 由贸易试验区天府新区兴隆街道湖畔 路北段715号数智谷7号楼 (72)发明人 步宏　李波　陈杰　周恩惟　 杨永全　向旭辉　 (74)专利代理 机构 成都高远知识产权代理事务 所(普通合伙) 51222 专利代理师 郑勇力　全学荣 (51)Int.Cl. G06V 20/69(2022.01) G06V 10/25(2022.01)G06V 10/82(2022.01) G06V 10/56(2022.01) G06V 10/36(2022.01) G06T 7/73(2017.01) (54)发明名称 一种基于差分卷积的细胞定位方法、 系统和 存储介质 (57)摘要 本发明属于图像处理技术领域， 具体涉及一 种基于差分卷积的细胞定位方法、 系统和存储介 质。 本发明的方法包括如下步骤： 将细胞图像输 入到基于差分卷积的Conv NeXt主干网络中， 提取 不同阶段的特征图A； 将不同阶段的特征图A分别 送入多尺度空洞差分卷积模块， 提取梯度信息， 得到不同阶段的特征图B； 将不同阶段的特征图B 输入特征金字塔结构， 进行特征融合， 对最后一 次融合得到的特征图进行反卷积得到密度图。 本 发明还进一步提供了用于上述定位方法的系统。 本发明的方法和系统能够更加有效地利用细胞 图像中的局部梯度信息， 从而减弱细胞颜色差异 对定位结果准确性的影响， 提高细胞定位准确 性。 本发明在细胞定位任务中具有很好的应用潜 力。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115457547 A 2022.12.09 CN 115457547 A 1.一种基于 差分卷积的细胞定位方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤1， 将细胞图像输入到基于差分卷积的ConvNeXt主干网络中， 提取ConvNeXt主干网 络不同阶段的特 征图A； 步骤2， 将步骤1得到的不同阶段的特征图A分别送入多尺度空洞差分卷积模块， 提取梯 度信息， 得到不同阶段的特 征图B； 步骤3， 将步骤2得到的不同阶段的特征图B输入特征金字塔结构， 进行特征融合， 对最 后一次融合得到的特 征图进行反卷积得到密度图。 2.按照权利要求1所述的定位方法， 其特征在于： 步骤1中， 所述基于差分卷积的 ConvNeXt主干网络是将差分卷积 操作引入Co nvNeXt网络后构建的主干网络 。 3.按照权利要求2所述的定位方法， 其特 征在于： 步骤1中， 所述差分卷积的表达式为： 其中， R表示局部接受域， p0表示局部接受域R的中心位置， pn表示局部接受域R中每一个 值， w(pn)为可学习的参数， y()为当前阶段输出的特征图， x()为当前阶段输入的特征图， θ 为实验设置的超参数。 4.按照权利要求1所述的定位方法， 其特征在于： 步骤1中， 所述基于差分卷积的 ConvNeXt主干网络包括4个阶段， 所述细胞图像的原图大小记为H ×W， 得到4个不同阶段的 特征图A的大小分别为 和 5.按照权利要求1所述的定位方法， 其特征在于： 步骤2中， 所述多尺度空洞差分卷积模 块包含4个差分卷积子模块， 所述4个差分卷积子模块基于3 ×3的卷积核设计， 感受野大小 分别为3×3、 5×5、 7×7和9×9， 空洞率分别为1、 2、 3和4。 6.按照权利要求1或5所述的定位方法， 其特 征在于： 步骤2具体包括如下步骤： 步骤2.1， 将所述特 征图A经过一个1×1的卷积调整特 征通道的维度； 步骤2.2， 将经过步骤1处理的特征输入到具有不同空洞率的差分卷积子模块中， 得到 不同差分卷积子模块输出的特 征图C； 步骤2.3， 对所述特 征图C进行填充和拼接， 得到特 征图B。 7.按照权利要求1所述的定位方法， 其特征在于： 步骤3 中， 所述特征金字塔结构对不同 阶段的特 征图B通过从小到大的顺序进行融合。 8.按照权利要求1所述的定位方法， 其特征在于： 步骤3中， 所述特征图B分别经过2倍的 上采样和1 ×1卷积的特 征通道调整之后， 进行 特征融合。 9.一种基于 差分卷积的细胞定位系统， 其特 征在于， 包括： 输入模块， 用于 输入细胞图像； 计算模块， 用于按照权利要求1 ‑8任一项所述的定位方法生成密度图； 输出模块， 用于 输出密度图； 其中， 所述计算模块具体包括： 基于差分卷积的Co nvNeXt主干网络， 用于从细胞图像中提取不同阶段的特 征图A； 多尺度空洞差分卷积模块， 用于从所述特征图A中提取梯度信 息， 得到不同阶段的特征 图B；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115457547 A 2特征金字塔结构， 用于将所述特征图B进行特征融合， 对最后一 次融合得到的特征图进 行反卷积得到密度图。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于： 其上存储有用于实现权利要求1 ‑8任一项 所述定位方法的计算机程序。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115457547 A 3