專利名稱：數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及組織學(xué)領(lǐng)域。
在當(dāng)今實踐中，為透射顯微鏡檢查，既包括光學(xué)顯微鏡也包括電子顯微鏡，準(zhǔn)備器官組織樣本和其它材料，通常是通過對這些樣本進(jìn)行一系列化學(xué)處理并最終產(chǎn)生包埋有這些樣本的實體塊來實施。在產(chǎn)生了該塊后，從該塊中切割出該樣本的薄切片(連同周圍的包埋材料)然后放到載玻片或其它支持器上。然后用化學(xué)的方法去除包埋材料，在檢驗之前，使用各種的有色的或熒光性的染料、免疫組織化學(xué)的著色劑對該組織切片進(jìn)行著色，或?qū)υ摻M織切片進(jìn)行原位雜交。
傳統(tǒng)病理組織學(xué)中，應(yīng)用于臨床的重要組織切片的最普通的明視野著色劑是蘇木紫和曙紅((H&E)制劑。這種方法導(dǎo)致組織切片中的核酸和其他的所謂“嗜堿”物質(zhì)著蘭紫色，而蛋白質(zhì)及其他“嗜酸的”或“嗜曙紅細(xì)胞”的組織成份著粉紅色。這種著色在全世界使用，作為一種用于所有組織成份檢驗的普通篩選法，而在特定例子中還要使用對特定組織分子例如微生物或神經(jīng)過程具有親和力的特定的著色劑，從而增強(qiáng)他們在著色組織切片上的形態(tài)。
已經(jīng)介紹了整塊著色的方法，該方法中全部的樣本在被浸透和包埋之前被浸入著色。然后從塊中切出用于透射顯微鏡檢查的切片，或者此塊本身的切面通過塊表面顯微鏡檢查或表面成像顯微鏡檢查過程形成圖像。在后一種方法，包括在美國專利號NO.4960330中實施的方法中，使用接合或非接合的熒光染料整體著色過的樣本隨后被浸透并包埋在一種介質(zhì)通常是一種塑料聚合體中，該介質(zhì)被嚴(yán)重不透明化或是進(jìn)行其它處理以便允許對來自塊內(nèi)超過數(shù)微米深處組織的圖像的壓縮。結(jié)果是產(chǎn)生了一個“虛擬切片”，與傳統(tǒng)載玻片支持的組織切片十分相象。
塊表面顯微鏡檢查要比標(biāo)準(zhǔn)明視場顯微鏡檢查占有優(yōu)勢，因為塊表面方法允許生物學(xué)組織和其他材料生成高質(zhì)量的顯微鏡檢查圖像，而不需要生產(chǎn)玻璃組織學(xué)載玻片。這種需求的消除允許了組織病理學(xué)處理的全自動化，減少了生產(chǎn)每一個附加的切片增加的成本，從而允許從每一個切片中采集更多的信息。
在塊表面顯微鏡檢查中，從塊表面獲取的未修改的數(shù)字虛擬切片是一個暗視野圖像，是以黑色為背景由熒光-著色樣本散發(fā)的有色光形成的，黑色背景表示的是內(nèi)部滲透和嵌入了樣本的不透明化聚合體。相比之下，傳統(tǒng)光學(xué)透射電子顯微鏡檢查，包括在大多數(shù)外科病理學(xué)實驗室及其他與醫(yī)學(xué)相關(guān)、基于顯微鏡檢查的診斷設(shè)備的實際操作中，產(chǎn)生一個明視野圖像，因為組織薄切片和其他材料是由標(biāo)準(zhǔn)非熒光染料著色然后使用一個白色或接近白色的光源進(jìn)行透射照明，結(jié)果得到一個比組織的圖像亮而不是暗的背景。
為了優(yōu)化用于臨床診斷和其他目的的塊表面顯微圖像，最好是將從塊表面獲取的原始的暗視野圖像進(jìn)行變換并顯示如在明視野顯微鏡檢查中遇到的更熟悉的圖像。
發(fā)明概要總的來說，本發(fā)明包括一個使用一種熒光染料對一個樣本著色的方法，一個用于產(chǎn)生該熒光著色樣本的暗視野圖像的裝置，一個用于將暗視野圖像變換為用于在計算機(jī)監(jiān)視器上檢驗的明視野圖像的裝置。該處理過程包括應(yīng)用一個數(shù)字查找表或者其他計算裝置，以便將暗視野數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為明視野形式，以及一個顯示轉(zhuǎn)換后信息的裝置。最好是，該成象裝置是一個塊表面顯微鏡，而用于變換該圖像的裝置是一個數(shù)字計算機(jī)。
因此，在本發(fā)明的第一方面，其特征在于一種圖像產(chǎn)生方法包括(a)使用一種熒光染料對一個樣本著色；(b)產(chǎn)生所生成的熒光著色樣本的第一圖像；(c)使用一個數(shù)字處理器將第一圖像轉(zhuǎn)換為一個模擬一個用非熒光染料著色的樣本圖像的第二圖像。
在一最佳實施例中，第一圖像到第二圖像的轉(zhuǎn)換包括將一個查找表應(yīng)用于第一圖像。在最佳實施例中的修改包括轉(zhuǎn)換該查找表，或是將第一圖像或者第二圖像的色彩范圍調(diào)整到模擬用非熒光染料著色的樣本的色彩范圍。
該樣本可以用一種、兩種或多種染料來著色。最佳的樣本是生物學(xué)樣本。
本發(fā)明的特征還在于一種圖像產(chǎn)生方法，包括(a)用第一和第二熒光染料對一個樣本著色；(b)在樣本中產(chǎn)生由第一染料著色的樣本的第一圖像和由第二染料著色的樣本的第二圖像；(c)使用一數(shù)字處理器將第一和第二圖像轉(zhuǎn)換為模擬由蘇木紫和曙紅著色的樣本圖像的第三圖像。
本發(fā)明的特征在于一種圖像產(chǎn)生方法，包括(a)使用一種熒光染料對一個樣本著色；(b)產(chǎn)生由該種染料著色的樣本的第一圖像和由該種染料著色的樣本的第二圖像；(c)使用一數(shù)字處理器將第一和第二圖像轉(zhuǎn)換為模擬由蘇木紫和曙紅著色的樣本圖像的第三圖像。
本發(fā)明的特征還在于一種圖像產(chǎn)生方法，包括(a)使用若干種熒光染料對一個樣本著色；(b)產(chǎn)生由這些染料中的一種著色的樣本的第一圖像；(c)使用一個數(shù)字處理器將第一圖像轉(zhuǎn)換為模擬一個被一種非熒光染料著色的樣本的第二圖像。
在另一方面，本發(fā)明特征在于一種圖像產(chǎn)生方法，包括(a)使用若干種熒光染料對一個樣本著色；(b)產(chǎn)生模擬使用諸熒光染料的一個子集進(jìn)行著色的樣本的第一圖像；(c)使用一個數(shù)字處理器將第一圖像轉(zhuǎn)換為模擬一個被一種或多種非熒光染料著色的樣本的圖像的第二圖像。
最好是，本發(fā)明中的第一和第二圖像是使用一種包括塊表面顯微鏡的裝置來產(chǎn)生的。本發(fā)明中使用的染料可以包括一種異染性染料(如吖啶橙)。
“接合性”染料意思是一種染料，與具有組織成分特異性的分子相結(jié)合。典型的接合性染料包括熒光-偶聯(lián)抗體和熒光脫氧核糖核酸探針。
“非接合性”染料意思是一種固有熒光性的染料。
“浸透”意思是用一種液體或一系列液體對組織處理，所述液體穿透該組織到分子水平，然后變?yōu)楣腆w使該樣本變硬。
“包埋”意思是將浸透后的組織放入一模子中，然后用一種物質(zhì)(通常與浸透物質(zhì)相同)包圍它，然后將其硬化形成一個包埋塊。因此包埋物質(zhì)的作用就是提供強(qiáng)度支撐，和易于切割處理。
“切片“意思是從塊中切割出薄片，然后該薄片可安放在載玻片或其它支持物上。
“著色”意思是使用有色或熒光物質(zhì)對材料進(jìn)行處理，這些有色或熒光物質(zhì)與材料在分子水平上相結(jié)合。
“熒光”或“暗視野”著色是使用非接合性染料(即該染料在受到適當(dāng)波長的光的激發(fā)時，天然就具有熒光性)或接合性染料(即與樣本相結(jié)合并被直接或間接附著于熒光染料的分子)來完成的。接合性染料的例子包括但不局限于(i)與一個抗原相結(jié)合的一次抗體以及一個包含熒光染料與原發(fā)抗體相結(jié)合的二次抗體；(ii)一個具有一種與之共價鍵相結(jié)合的熒光染料的分子。熒光著色產(chǎn)生具有黑色背景的圖像，而“標(biāo)準(zhǔn)”或“明視野”著色通常使用非熒光性染料來完成，產(chǎn)生具有明亮或白色的背景的圖像。很清楚，同一染料對于熒光和標(biāo)準(zhǔn)顯微鏡檢查都有用。
“異染性”染料構(gòu)成了組織化學(xué)染色的一個子集，該種染料中很多是熒光性的。就象大多數(shù)熒光染料一樣，這些混合物吸收特定波長的光并以更長的波長將這些光再發(fā)射出去。異染性染料的這種光譜屬性很受它們與目標(biāo)分子接近的影響，這會使它們的發(fā)射波長發(fā)生變化。因此，這些染料在它們與某些類型材料結(jié)合時會改變顏色。在一些情況，異染性染料可以只在它與目標(biāo)結(jié)合時發(fā)光，其他情況時則不可見。典型的異染性染料是吖啶橙。本領(lǐng)域中技術(shù)人員知道的其他的異染性染料包括但不局限于列在Conn’s Biological Stains，Williams和Wilkens 9thEd.1977(這里引入做為參考)中的那些染料，以及Molecular Probes，Inc(Eugene，OR)中的那些可用染料。后一類染料中大部分是出版的美國專利中的主題，這里引入做為參考。Molecular Probes公司的易于標(biāo)記蛋白質(zhì)的異染性染料分為下述三類bezoxadiazole衍化物，萘衍化物和嵌二萘衍化物。
通過這種方法，可以利用塊表面顯微鏡檢查有效地產(chǎn)生有關(guān)生物組織和其他材料的圖像數(shù)據(jù)，并以最有用和最熟悉的形式如明視野圖像形式顯示。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將通過隨后的最佳實施例的描述及其權(quán)利要求而清晰。
附圖
的簡單說明該圖是本發(fā)明中方法的示意性圖例，包括將一個查找表應(yīng)用到第一圖像以產(chǎn)生第二圖像，得到修改后的顏色。
本發(fā)明的詳細(xì)說明我們發(fā)現(xiàn)了一種方法，使用一種或多種暗視野染料形成樣本如組織樣本圖像，并將該圖像變換為模擬使用一種或多種明視野染料著色的樣本的圖像的第二圖像。將第一圖像轉(zhuǎn)換為第二圖像的方法可包括對第一圖像應(yīng)用一查找表。
查找表從第一圖像到想要的第二圖像的變換處理通常使用將一個轉(zhuǎn)換值的集合歸入為一個查找表。查找表包括一個描述一到一變換的色彩值關(guān)系列表，通?？赡苁怯沙上裣到y(tǒng)的用戶根據(jù)某一準(zhǔn)則集合計算。用于變換數(shù)字圖像的裝置包括一般方法如將一個數(shù)學(xué)公式應(yīng)用到每一個數(shù)據(jù)元素的轉(zhuǎn)換函數(shù)。例子包括圖像顏色逆轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換，該轉(zhuǎn)換可以通過從某一恒定值中減去所有的數(shù)據(jù)元素來實現(xiàn)。
此外也可以是，圖像中的每一數(shù)據(jù)元素根據(jù)基于圖像圖案或其他特征的某一高階計算結(jié)果進(jìn)行變化。例如，求取圖像中某一感興趣區(qū)域的每一數(shù)據(jù)元素的值的總和，該總值用于確定該部分區(qū)域顯示時的一般色彩。包括該高階計算以確定著色仿真的方法在本發(fā)明中稱為“計算著色”。
總的來說，一個查找表例如一個RGB(紅，綠，藍(lán))查找表被應(yīng)用到該暗視場圖像的每一個通道(例如紅色通道，綠色通道等)。在將該圖像從暗視場圖像轉(zhuǎn)換為明視場圖像的過程中，將每一個源暗視場樣本值(例如每一個象素)作為參考該查找表的索引，以便確定明視場圖像的對應(yīng)值。然后將為每一個通道求得的值組合為RGB明視場圖像。例如這里結(jié)合J.C.Russ(1995)The Image processing handbook. 2ndedition CRC Press Ann Arbor，MI中的描述的用于顏色映射的方法作為參考。
加法色彩空間換算在一個例子中，使用用于每一個可能暗視場值的入口構(gòu)建RGB色彩表。例如，如果源(即暗視場圖像)的范圍為0-255(其中0是黑色，255是白色)則創(chuàng)建一個256個入口的表格。在表中每一個入口中填入一種可以如下求得的色彩H＝目標(biāo)色調(diào)S＝目標(biāo)色飽和度B＝目標(biāo)亮度*I/最大樣本值(例如8位＝255)其中I是計算的當(dāng)前查找表的索引，范圍從0-最大樣本值(例如255)。結(jié)果得到的HSB色彩被轉(zhuǎn)換到RGB色彩空間，并被插入到查找表I位置。
其結(jié)果是，每一個查找表入口是目標(biāo)明視場圖像色彩的一個亮度定標(biāo)描述。表中的色彩跨越一個自黑色開始的范圍，在亮度上遞增直到最后一個入口，而該入口是沒有修改的目標(biāo)圖像色彩。
例如，如果目標(biāo)色彩是原色紅色，那么該查找表將從黑色開始，逐漸從較暗的紅色增加為較明亮的紅色，直到最后一個入口成為原色紅色。
對于每一組源通道，將從查找表獲得的RGB色彩相加(例如紅色加紅色，綠色加綠色，藍(lán)色加藍(lán)色)以獲得一個RGB色彩。該值是有限度的，以便不超出最大樣本值(如8位的255)。然后將一個明亮值加到每一個RGB值。通過取用原始暗視場圖像中的“暗度”并對其進(jìn)行如下轉(zhuǎn)換求得該明亮值最大樣本值-maximum(源通道1，原通道2，...)從最大樣本值中減去源樣本值中的最大值獲得一個暗度級。將該暗度級加到新的RGB色彩的每一個成份中，通過該結(jié)果來使該色彩明亮。其結(jié)果是本來非常暗的原樣本值變得非常亮。
減法色彩空間轉(zhuǎn)換在用于將一個暗視場圖像轉(zhuǎn)換為一個相象的明視場圖像的第二種方法中，如上所述創(chuàng)建一個RGB查找表，除了在表中的每一個入口中填入一種可以如下求得的色彩H＝目標(biāo)色調(diào)S＝目標(biāo)色飽和度*I/最大樣本值(例如8位＝255)B＝目標(biāo)亮度結(jié)果得到的HSB色彩被轉(zhuǎn)換到RGB色彩空間，并被插入到查找表I位置。
其結(jié)果是，每一個查找表入口是目標(biāo)明視場色彩的一個飽和度標(biāo)度形式。表中的色彩跨越一個自白色開始的范圍，在飽和度上遞增直到最后一個入口，而該入口是沒有修改的目標(biāo)圖像色彩。
例如，如果目標(biāo)色彩是原色紅色，那么該查找表將從白色開始，逐漸從較淡的紅色(粉紅色)增加為更深的紅色，直到最后一個入口成為原色紅色。
因此，使用先前的方法，每一個源通道被轉(zhuǎn)換為一個RGB色彩。這些色彩按如下混和。
該RGB色彩被轉(zhuǎn)換為CMY(青色，洋紅和黃色)色彩。CMY色彩是減法色彩空間。將這些CMY色彩相加(例如將每一源通道的青色值相加以產(chǎn)生一個單獨的青色，將每一源通道的洋紅色值相加以產(chǎn)生一個單獨的洋紅色等。)。如這里所述，值得做的是對這些值限制在允許的最大值(例如最大樣本值)內(nèi)。經(jīng)過求和，獲得的CMY色彩被重新轉(zhuǎn)換到RGB色彩空間。
在將由吖啶橙著色的暗視場圖像轉(zhuǎn)換為由H&E著色的明視場圖像的情況中，從黑色到目標(biāo)色彩(在加法色彩空間的情況中)或從白色到目標(biāo)色彩(在減法色彩空間的情況中)的增加是線性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識到其他查找表包括非線性甚至是非連續(xù)的查找表也可用于本發(fā)明。
使用暗視野染料著色用于計算產(chǎn)生使用明視野染料或組合染料(例如H&E)著色的樣本圖像的一種方法是用與不同組織結(jié)構(gòu)結(jié)合不同的熒光著色劑的混合物著色，也可以使用單一熒光染料著色劑，當(dāng)這種著色劑應(yīng)用于一個樣本時將產(chǎn)生不止一種色彩(即一種異染性染料)。這里描述的這種圖像轉(zhuǎn)換方法允許將一個使用一種或多種暗視野染料著色的樣本的暗視野圖像轉(zhuǎn)換為模擬一個使用一種或多種明視野染料著色的樣本的圖像。
在一個例子中，使用一組熒光染料化合物對一個包含霉菌的樣本進(jìn)行著色，熒光染料中的一種顯示了與該霉菌生物的較高親和力，而另一種顯示了與組織成份的較高親和力。采用這些染料著色的樣本的暗視野圖像可以顯出以一種與組織明顯不同的色彩標(biāo)記的霉菌生物。經(jīng)過到明視野圖像的轉(zhuǎn)換處理(使用如這里所描述的標(biāo)準(zhǔn)方法)，原始圖象中不同的色彩屬性被變換為包含霉菌生物的組織的明視野圖像。
在第二個例子中，將一個已經(jīng)由一種單色染料著色的含霉菌生物的樣本的暗視野圖像，通過對原始暗視野圖像中的不同灰度級亮度值指定不同明視野色彩，變換產(chǎn)生一種多色明視野圖像。例如，如果該霉菌生物對異染性染料顯示出比該組織所顯示的更大的親和力，這種強(qiáng)度上的差異可以被用來產(chǎn)生一套用于明亮著色樣本(即霉菌生物)的明視野色彩和另一套用于暗淡著色的樣本(即組織)的明視野色彩。其他特殊屬性例如尺寸也可以被用來計算指定明視野色彩。
在單一樣本中的編碼多重著色樣本可以用多重染料著色，但這些染料中只有一個或一個子集被成像。在其他時候，同一樣本中的其他染料可以使用不同的過濾立方體或其它激勵方法被成像。一個樣本可以包含比一次成像更多的染料。
同時成像的染料可以使用過濾立方體來彼此區(qū)分，該濾波立方體限制到達(dá)檢測器的發(fā)射光的波長。此外個別染料還可以使用光譜分析或其它高級分析來區(qū)分。這些用于形成組織圖像的方法在Levenson R.M.和Farkas，D.L.(1997)Proc.SPIE，2983123-135；Levenson R.M.和Farkas，D.L.(1991)InM.J.Dunn(Editor)，Proc.International Meeting on Two-Dimensional Electrophoresis，Dept.of CardiothoracicSurgery，National Heart and Lung Inst.(UK)，London，UK；和Levenson，R.m.，Brinckmann，U.G.，Androphy，E.，Schiller，J.，Turek，L.，Chin，M.，Broker，T.R.，Chow，L.T.and Young，D.A.(1987)InB.M.Steinberg，J.L.Brandsma and L.B.Tainchman(Edittors)，Cancer Cells V.Papillomaviruses.Cold Spring Harbor Press，New York，pp.137-144中被描述，這里結(jié)合所有這些文章作為參考。
下面的例子用來示例說明本發(fā)明。這無論如何并不意味著限制本發(fā)明。
例子例I用于H&E的單一著色方法異染性染料吖啶橙是一種熒光染料，該染料中在對組織和其他材料著色時產(chǎn)生的熒光色彩取決于它所結(jié)合的組織成份的化學(xué)組成。例如，核酸在用吖啶橙著色時散發(fā)一種黃色色彩，而同時胞漿蛋白在著色時散發(fā)一種綠色色彩。因此，除了產(chǎn)生了不同的特定色彩以及熒光著色劑吖啶橙產(chǎn)生一種暗視野而非明視野之外，對組織和其他材料使用吖啶橙著色后導(dǎo)致的組織成份色彩差別與用H&E看到的相同。
下面是用于形成顯示數(shù)據(jù)的具體算法，該顯示數(shù)據(jù)是來自使用先由吖啶橙著色、并由數(shù)碼相機(jī)獲取的的一個熒光樣本，其形態(tài)就如同明視野H&E著色。輸入圖像是由該相機(jī)數(shù)字化，產(chǎn)生黑色或僅僅具有紅色和綠色值的象素。輸出像素表示一幅RGB圖像，該圖像看起來就像一個由蘇木紫和曙紅染色的明視野圖像。
令Sr，Sg＝紅色和綠色的源象素值Dr，Dg，Db＝紅色、藍(lán)色和綠色的目標(biāo)象素值Pmax＝一個象素的最大值(即，8位＝2^8＝256，10位＝2…10＝1024，等)Hr，Hg，Hb＝蘇木紫明視野色彩的RGB索引Er，Eg，Eb＝曙紅明視野色彩的RGB索引Dr＝Pmax-max(Sr，Sg)+(Sr/Pmax)*Hr+(Sg/Pmax)*ErDg＝Pmax-max(Sr，Sg)+(Sr/Pmax)/Hg+(Sg/Pmax)*EgDb＝Pmax-max(Sr，Sg)+(Sr/Pmax)/Hb+(Sg/Pmax)*Eb因此本發(fā)明通過將一種色彩查找表或其色彩變換手段應(yīng)用于吖啶橙著色組織的圖像，使得將吖啶橙著色組織的圖像轉(zhuǎn)換為類似于H&E著色組織的圖像成為可能。
H&E著色領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識到，由于染色液的生產(chǎn)或存儲方面的變化將引起的在對每一成份著色后的組織的色調(diào)和飽和度方面的變化性。因此，可以使用不止一個查找表來將一個吖啶橙著色的樣本的暗視野圖像轉(zhuǎn)換為模擬一個用H&E著色的明視野圖像。附錄A列出了一個程序的計算機(jī)代碼(以計算機(jī)C語言的形式)，該程序產(chǎn)生一個具體目標(biāo)著色色彩的查找表，該查找表適合于將一個吖啶橙著色的樣本的暗視野圖像轉(zhuǎn)化為一個用H&E著色的樣本的明視野圖像。
例IIH&E的多重著色方法對組織中嗜堿的和嗜酸的物質(zhì)區(qū)別著色的熒光著色混合物可以被吖啶橙和為將獲得的暗視野圖像轉(zhuǎn)換為相象的標(biāo)準(zhǔn)明視野H&E圖像而創(chuàng)建的合適的查找表或其它裝置代替。另一個可替換的制劑是一種碘化丙啶(PI)(用于對核酸著色)和黃色曙紅(用于對蛋白質(zhì)著色)的化合物。在一個例子中，使用碘化丙啶(PI)處理一種癌組織的活組織檢查，該碘化丙啶(PI)是一種與核酸以定量方式結(jié)合的黃色熒光染色劑，通常用于在腫瘤細(xì)胞核酸含量的流式細(xì)胞光度研究中對DNA的定量。該組織也由黃色曙紅著色，使組織中的非核成份變綠。根據(jù)本發(fā)明，從組織樣本獲得的暗視野圖像被變換為一種明視野圖像，該圖像中背景顏色顯示為白色，組織中的非核部分顯示為粉紅色，而核顯示為藍(lán)色。此外也可以是，每一個核的熒光強(qiáng)度被定量地測量以近似得出核中DNA含量，該量通過一個色彩查找表或其它裝置與應(yīng)用到每一個核的明視野圖像的色彩相關(guān)聯(lián)，這樣每一個核將根據(jù)其中包含的DNA總量顯示不同的色彩。從而得到與DNA含量相關(guān)的“計算著色”例III用于從一個單色染料中生成一個多色圖像的方法通過本發(fā)明，在第三個例子中，將一個單色著色的圖像轉(zhuǎn)換為一個與使用多色染色劑或多種單色染色劑著色的樣本的圖像相象的多色圖像。一個例子是將藍(lán)—白染色劑熒光明亮劑28應(yīng)用到含有霉菌生物的組織樣本。熒光明亮劑28牢固地與霉菌體相結(jié)合，使它們在暗視野圖像中顯得比其他結(jié)構(gòu)例如被感染生物的細(xì)胞更顯著。因此，在具有表示256個灰度(其中象素值為0的是黑色，象素值為255的是白色)的象素的圖像中，表示霉菌體的象素具有高的象素值。
在一個例子中，霉菌體具有大于X的象素值，而每個非霉菌結(jié)構(gòu)具有小于X的象素值。一個色彩查找表為將更明亮著色的霉菌體(即所有的象素均大于X)變換為第一明視野色彩如暗紫色；該組織的其余結(jié)構(gòu)(即0-X之間的所有像素)被變換為第二明視野色彩如淺綠。類似的，背景(即值為0的所有像素)被顯示為白色，因此產(chǎn)生了明視野的形態(tài)。這種呈色組合產(chǎn)生了一個與Grocott烏洛托品銀黃著色劑非常相象的圖像，該著色劑通常被用于外科病理學(xué)實驗室為組織切片中的霉菌著色。
其他實施例盡管本發(fā)明已經(jīng)被具體顯示并參照其最佳實施例進(jìn)行了描述，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很容易理解在不脫離所附權(quán)利要求中定義的發(fā)明的范圍和精神的情況下可以制造多種形式和細(xì)節(jié)上的變化。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員僅僅使用常規(guī)試驗將意識到或者能夠確定許多可以等效于這里具體描述的發(fā)明的具體實施例。這種等效被定為包括在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。附錄 /*疊加顏色概念性對減法色彩空間色彩相加rgb1-＞cmy1 rgb2-＞cmy2. Cmy1+cmy2-＞cmy3. cmy3-＞rgbout rgb-＞cmy僅僅是c＝1.0-r，g＝1.0-m，b＝1.0-y，而從cmy返回到rgb當(dāng)然是r＝1.0-c，g＝1.0-m，b＝1.0-y.所以對rgb1&rgb2通道作減法空間的相加。我們這樣做Out＝1.0-((1.0-in1)+(1.0-in2))作這個代數(shù)我們得到out＝1.0-(2.0-in1-in2)
out＝1.0-2.0+in1+in2out＝in1+in2-1.0然后是來自規(guī)格化色度空間的0-255的色度空間和增加范圍檢測，我們得到out＝max(0，in1-in2-255)同樣加法通道以相同方式進(jìn)行，但使用和被相加色彩的數(shù)目相對應(yīng)的代數(shù)式。
對于3種色彩，我們使用下式相加；out＝in1+in2+in3-2.0out＝Max(0，in1+in2+in3-510)對于4種色彩，我們使用下式相加out＝in1+in2+in3+in4-3.0out＝Max(0，in1+in2+in3+in4-765)*/ ∥這是我們概念性的做的∥返回Invertcolor(AddColors(InvertColor(c1)，InvertColor(c2)))∥這是最佳化的代數(shù)的抽取 ∥這是我們概念性的做的∥返回Invertcolor(AddColors(InvertColor(c1)，InvertColor(c2)))∥這是最佳化的代數(shù)的抽取 ∥這是我們概念性的做的∥返回Invertcolor(AddColors(InvertColor(c1)，InvertColor(c2)))∥這是最佳化的代數(shù)的抽取 ∥這是默認(rèn)值∥這應(yīng)該在載入一個數(shù)據(jù)集后∥被重置∥該設(shè)置應(yīng)當(dāng)與∥處理(光學(xué)&化學(xué))∥以及文件中所設(shè)置的∥色彩標(biāo)志相關(guān)聯(lián) /***文件apsstain.cpp結(jié)束***/ /*該模塊的全局實例句柄*/ /*實例數(shù)據(jù)指針(該模塊只允許有一個)*/ /*模塊中的可用插頭列表*/ /*當(dāng)OS載入該插頭時保存模塊句柄*/ /*保存全局實例句柄*/ ∥將該片標(biāo)記為已經(jīng)由LUT轉(zhuǎn)換過 ∥設(shè)置該片標(biāo)志，使之反映現(xiàn)在是3種色彩rgb的數(shù)據(jù)∥將該清除數(shù)據(jù)復(fù)制到片中，我們將該組請求下放∥我們必須總是發(fā)送我們得到的片而不是副本∥ /*插頭的主消息句柄*/ ∥要調(diào)整的新數(shù)據(jù) ∥如果這是第一個數(shù)據(jù)庫∥或者我們沒有在原始狀態(tài)(我們沒有正常從原始狀態(tài)改變出來，一個尺寸適用于所有的)∥但我們以一原始模式開始，假設(shè)須要著色 ∥如果沒有其他的著色設(shè)置任務(wù)，設(shè)置為原始 /*調(diào)用默認(rèn)的窗口處理程序*/ /*對話框處理程序*/ /*不關(guān)閉該對話框*/ /***文件apslut.c結(jié)束***/ ∥包括由visual C產(chǎn)生的資源對話首部 ∥定義 ∥結(jié)構(gòu)∥2D實例數(shù)據(jù) ∥＜--你的所有的實例數(shù)據(jù) ∥外部的∥模塊句柄 ∥范例 ∥文件apslut.h_結(jié)束 ∥初始設(shè)定 ∥從U1種調(diào)整 ∥當(dāng)前顏色(由滑動塊扭曲) /***文件color結(jié)束***/ ∥然后為用戶保存我們的窗口尺寸∥我們不必?fù)?dān)心重新設(shè)置尺寸 ∥標(biāo)記對話為常數(shù)大小∥窗口的淡出欄的類風(fēng)格確定OWNDC∥該DC是指派給每一個實例的DC∥你只要DC一空閑就占有它∥保存繪制區(qū)間所有的獲取或釋放的DC ∥創(chuàng)建該欄左結(jié)束色的筆，選擇它∥并保留舊筆(以后恢復(fù)) ∥繪制欄的第一條垂直線 ∥其他線循環(huán) ∥當(dāng)我們選擇我們所創(chuàng)建的一支筆時，∥我們?nèi)』匚覀儎?chuàng)建和選擇的最后一次的句柄，刪除它 ∥為下一條垂直線創(chuàng)建一支新筆∥為下一條垂直線創(chuàng)建一支新筆/*下一次創(chuàng)建適當(dāng)?shù)恼{(diào)色的筆*/ ∥移到前v行的頂部 ∥繪制我們的當(dāng)前v_行到底部 ∥恢復(fù)舊筆，刪除最后一個∥我們所創(chuàng)建的筆(從選擇對象Deleteobject(Selectobject(fbs-＞hdc，x，fbs/＞h)返回的 ∥讓窗口知道我們實際做了重新繪制 ∥設(shè)置一些必需成員∥總是和隨時隨地 ∥消息句柄 ∥窗口類名 ∥我們不必?fù)?dān)心h或v重新繪制∥為每一個實例指定一個DC并保持直到消除∥在繪制時保存所有獲取和釋放的DCBS ∥設(shè)置實例 /***文件fadebar.h結(jié)束***/ ∥內(nèi)部/外部宏，所以cellvue和插頭都包括同一.h文件 ∥消息，空范圍是WM_USER(1024)至32768 ∥在載入后向所有插頭發(fā)送主消息句柄 ∥告訴插頭創(chuàng)建一個實例 ∥當(dāng)打開新的數(shù)據(jù)集時，將實例送往所有的插頭 ∥要求一個3d立方體 ∥新的立方體數(shù)據(jù) ∥要求一個2d片 ∥新的片 ∥當(dāng)載入失敗時，從輸入頭送往所有插頭 ∥當(dāng)進(jìn)/出明視場模式時，送往所有插頭 ∥如果有一條公用線時，送往所有插頭 ∥當(dāng)螞蟻區(qū)域變化時從2d插頭送往3d插頭 ∥強(qiáng)迫3d區(qū)域重新分開 ∥告訴2d窗口不要讓用戶繪制螞蟻 ∥告訴用戶重新繪制螞蟻 ∥從3d-＞2d的消息限制螞蟻區(qū)域 ∥當(dāng)用戶選擇新的標(biāo)記，送往標(biāo)記對話處理程序 ∥只送往輸入插頭，從數(shù)據(jù)設(shè)置字串表查找∥相關(guān)的值w/a var(WPARAM)∥返回const char*∥鍵盤加速消息(見cellvue.rc) ∥定義∥固定指針匹配 ∥在頂部而非底部放置標(biāo)記 ∥所需的最小色彩深度 ∥用于主窗口的最小窗口尺寸 ∥3d窗口的硬編碼尺寸 ∥任一標(biāo)記控制id ∥用于APSCUBE’SRGVFIags的標(biāo)志 ∥在上面任意地方劃上線條，立方體是一個8位單體積 ∥結(jié)構(gòu)∥色彩結(jié)構(gòu)(用于win32) ∥不使用 ∥片需求/返回結(jié)構(gòu) ∥用于通知3D需求和返回的一般“立方體” ∥參考數(shù)∥ ∥param(全0用于指定滿數(shù)據(jù)集)∥ ∥param(全0用于指定滿數(shù)據(jù)集) ∥param(滿足立方體中的合成體素) ∥載入正方體數(shù)據(jù)的范圍 ∥大文件(沒有在正方體內(nèi))的通道 ∥剛添加的新范圍 ∥原始體素 ∥陰影表面 ∥分割緩沖區(qū) ∥8位色彩容量的色彩調(diào)色盤 ∥原型 /***文件cellvue.h結(jié)束***/
權(quán)利要求
1.一種圖像產(chǎn)生方法，包括a)用熒光染料對樣本著色；b)產(chǎn)生得到熒光染料著色的樣本的第一圖像c)使用一數(shù)字處理器將所述第一圖像轉(zhuǎn)換為一個模擬一個用一種非熒光染料對所述樣本著色的圖像的第二圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一圖像是使用塊表面顯微鏡產(chǎn)生的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述將所述第一圖像轉(zhuǎn)換為第二圖像包括將一個查找表應(yīng)用到所述第一圖像。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述樣本是用至少兩種熒光染料著色的。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述樣本是生物學(xué)樣本。
6.一種圖像產(chǎn)生方法，包括a)用第一和第二熒光染料對一個樣本著色；b)產(chǎn)生由所述第一染料著色的所述樣本的第一圖像和由所述第二染料著色的所述樣本的第二圖像；c)使用一數(shù)字處理器將所述第一和第二圖像轉(zhuǎn)換為一個模擬一個用蘇木紫和曙紅對所述樣本著色的圖像的第三圖像。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述第一圖像和第二圖像是使用塊表面顯微鏡產(chǎn)生的。
8.一種圖像產(chǎn)生方法，包括a)用一種熒光染料對一個樣本著色；b)產(chǎn)生由所述染料著色的所述樣本的第一圖像和由所述染料著色的所述樣本的第二圖像；c)使用一數(shù)字處理器將所述第一和第二圖像轉(zhuǎn)換為一個模擬一個用蘇木紫和曙紅對所述樣本著色的圖像的第三圖像。
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述第一圖像和第二圖像是使用塊表面顯微鏡產(chǎn)生的。
10.權(quán)利要求8的方法，其中所述染料包括一種異染性染料。
11.權(quán)利要求10的方法，其中所述異染性染料包括吖啶橙。
12.一種圖像產(chǎn)生方法，包括a)用所述若干的熒光染料對一個樣本著色；b)產(chǎn)生所述樣本中的所述染料中的一種染料的第一圖像；以及c)使用一數(shù)字處理器將所述第一圖像轉(zhuǎn)換為一個模擬一個用一種非熒光染料對所述樣本著色的圖像的第二圖像。
13.權(quán)利要求12的方法，其中所述第一圖像是使用塊表面顯微鏡產(chǎn)生的。
14.一種圖像產(chǎn)生方法，包括a)用具有重疊激勵和發(fā)射光譜的所述的若干熒光染料對所述的樣本著色；b)產(chǎn)生一個模擬用所述若干熒光染料的一個子集對所述樣本著色的第一圖像；c)使用一數(shù)字處理器將所述第一圖像轉(zhuǎn)換為一個模擬用至少一種非熒光染料對所述樣本著色的圖像的第二圖像。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述第一圖像是使用塊表面顯微鏡產(chǎn)生的。
全文摘要
總的來說,本發(fā)明包括一種用一種熒光染料對一個樣本著色的方法,一種用于產(chǎn)生該熒光著色樣本的暗視野圖像的方法,和一種用于將使用一種或多種暗視野染料著色的樣本的圖像變換為一個用一種或多種個明視野染料著色圖像的方法,以便在計算機(jī)上檢驗。該過程包括應(yīng)用一個數(shù)字查找表或其它計算裝置以便將暗視野數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為明視野圖像形式,以及一個顯示所述變換后信息的裝置。最好是,該成像裝置是一個塊表面顯微鏡,而用于變換圖像的裝置為一個數(shù)字計算機(jī)。
文檔編號G01N1/30GK1349633SQ00807036
公開日2002年5月15日 申請日期2000年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月13日
發(fā)明者R·L·凱爾施曼, A·亨德里克森, B·P·赫雷拉 申請人:分析科學(xué)公司