本發(fā)明涉及病理切片領(lǐng)域，尤其涉及一種識別切片組織的方法。

背景技術(shù)：

近年來，隨著計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和不斷完善，數(shù)字病理系統(tǒng)應(yīng)運而生。與傳統(tǒng)病理切片相比，數(shù)字病理切片在切片瀏覽、傳輸、保存及教學(xué)與會診等多方面都發(fā)生了巨大變革，使得數(shù)字病理系統(tǒng)在今后的醫(yī)療病理診斷方面成為一種不可缺少的重要工具。

在切片掃描之前，需要對切片的預(yù)覽圖進行預(yù)備處理，較準(zhǔn)確的識別出組織，并提取相關(guān)信息以便掃描。傳統(tǒng)的識別方法是使用圖像處理技術(shù)，將預(yù)覽圖灰度化，再根據(jù)亮度差別區(qū)分出切片的組織、背景、雜質(zhì)、或切片的染色污跡，從而識別并提取組織部分。

傳統(tǒng)方法一般是針對某一種或幾種特定的切片組織類別進行識別，不適用于大多數(shù)切片，且在采用傳統(tǒng)的亮度識別方法的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)遺漏組織或者將雜質(zhì)和污漬誤識別為組織的情況，導(dǎo)致很難進行準(zhǔn)確有效的識別，從而降低了識別切片組織的準(zhǔn)確率和效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對目前不能識別大多數(shù)切片組織且識別準(zhǔn)確低的情況，本發(fā)明提供一種識別切片組織的方法。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種識別切片組織的方法，提供一空白切片以及待識別的組織切片，所述方法包括：

步驟1，掃描出所述空白切片的背景圖以及待識別的組織切片的預(yù)覽圖；

步驟2，將所述預(yù)覽圖的灰度值減去所述背景圖的灰度值，得到一切片信息圖；

步驟3，遍歷處理所述切片信息圖的連通域，剔除所述切片信息圖中的污漬；

步驟4，根據(jù)所述連通域的屬性分別判斷所述切片信息圖中的各個連通域是否為切片組織，并剔除被判斷為不是所述切片組織的所述連通域；

步驟5，保留剔除不是所述切片組織的所述連通域后的所述切片信息圖并作為切片組織圖片輸出。

優(yōu)選的，所述步驟4包括：

在經(jīng)過剔除所述切片信息圖中的污漬后的剩余的連通域中找出面積最大的連通域，并分別將其他的剩余的連通域的面積與所述面積最大的連通域的面積相比計算得到一面積差值，將所述面積差值在一預(yù)設(shè)的面積差值范圍內(nèi)的連通域判斷為切片組織。

優(yōu)選的，所述步驟4包括：

計算經(jīng)過剔除所述切片信息圖中的污漬后的剩余的連通域的RGB各通道的顏色均值，并分別根據(jù)剩余的各個連通域的RGB各通道的顏色值與RGB各通道的顏色均值處理得到對應(yīng)的RGB差值，將同一個所述連通域的所述RGB差值均在一預(yù)設(shè)的RGB差值范圍內(nèi)所對應(yīng)的所述連通域判斷為切片組織。

優(yōu)選的，所述步驟4中，將在所述切片信息圖中與所述切片信息圖的邊緣相接觸的連通域判斷為不是所述切片組織的所述連通域。

優(yōu)選的，所述步驟4中，將經(jīng)過剔除所述切片信息圖中的污漬后的剩余的連通域的亮度值在一預(yù)設(shè)的亮度范圍內(nèi)的連通域判斷為是所述切片組織的所述連通域。

優(yōu)選的，所述步驟3中，剔除所述切片信息圖中的污漬的方法包括：

剔除面積小于一預(yù)設(shè)的面積的連通域；和/或

剔除長寬比例小于一預(yù)設(shè)的長寬系數(shù)的連通域；和/或

剔除面積占比系數(shù)小于一預(yù)設(shè)的面積占比系數(shù)的連通域。

優(yōu)選的，在執(zhí)行所述步驟2之前，首先執(zhí)行下述步驟：

步驟1A，剪除所述空白切片的背景圖以及所述組織切片的預(yù)覽圖的邊緣部分，隨后轉(zhuǎn)向所述步驟2。

優(yōu)選的，在執(zhí)行所述步驟3之前，首先執(zhí)行下述步驟：

步驟2A，對所述切片信息圖進行圖像二值化操作，隨后轉(zhuǎn)向所述步驟3。

優(yōu)選的，在執(zhí)行所述步驟3之前，首先執(zhí)行下述步驟：

步驟2A，對所述切片信息圖進行圖像二值化操作；

步驟2B，對經(jīng)過圖像二值化處理后的切片信息圖進行開運算，隨后轉(zhuǎn)向所述步驟3。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明采用圖像處理技術(shù)，通過對組織和雜質(zhì)在顏色特征和幾何形狀特征上進行判別，盡可能有效的識別出組織部分，同時對大多數(shù)的雜質(zhì)和污漬進行識別并將其剔除，從而更精確地分離出切片預(yù)覽圖中的組織部分。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的識別切片組織的一種實施例的流程圖；

圖2為空白切片的背景圖；

圖3為拍攝的切片組織的預(yù)覽圖；

圖4為剪除圖3的邊緣之后的圖；

圖5為切片組織的切片信息圖；

圖6為將圖5經(jīng)過圖像二值化處理后的二值化圖；

圖7為將圖6經(jīng)過開運算之后的圖；

圖8為圖7經(jīng)過幾何形狀判別后的圖；

圖9為圖8經(jīng)過顏色判別后的圖；

圖10為經(jīng)過判別后生成的圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。

如圖1-10所示，一種識別切片組織的方法，提供一空白切片以及待識別的組織切片，方法包括：

步驟1，掃描出空白切片的背景圖以及待識別的組織切片的預(yù)覽圖；

步驟2，將預(yù)覽圖的灰度值減去背景圖的灰度值，得到一切片信息圖；

步驟3，遍歷處理切片信息圖的連通域，剔除切片信息圖中的污漬；

步驟4，根據(jù)連通域的屬性分別判斷切片信息圖中的各個連通域是否為切片組織，并剔除被判斷為不是切片組織的連通域；

步驟5，保留剔除不是切片組織的連通域后的切片信息圖并作為切片組織圖片輸出。

上述方法步驟見圖1所示。本發(fā)明采用圖像處理技術(shù)，根據(jù)組織和雜質(zhì)的屬性，例如顏色特征和幾何形狀特征，對切片組織和非切片組織(例如雜質(zhì)、污漬)進行判別，盡可能有效的識別出組織部分，并剔除非切片組織部分，從而更精確地分離出切片預(yù)覽圖中的切片組織。

本發(fā)明優(yōu)選的實施例，步驟4包括：

在經(jīng)過剔除切片信息圖中的污漬后的剩余的連通域中找出面積最大的連通域，并分別將其他的剩余的連通域的面積與面積最大的連通域的面積相比計算得到一面積差值，將面積差值在一預(yù)設(shè)的面積差值范圍內(nèi)的連通域判斷為切片組織。

一方面，一般雜質(zhì)的面積比較小，而組織的面積比較大，因此可以通過幾何形狀來判別出是否為切片組織。另一方面，在掃描組織之前，需要利用染料在組織切片上給予顏色，使其與組織或細胞內(nèi)的某種成分發(fā)生作用，經(jīng)過透明后通過光譜吸收和折射，使其各種微細結(jié)構(gòu)能顯現(xiàn)不同顏色，這樣在顯微鏡下就可顯示出組織細胞的各種成分。而大多數(shù)雜質(zhì)顏色偏黃，因此可以利用雜質(zhì)和組織細胞的顏色差異來判斷是否為切片組織。例如，在剔除污漬后的連通域中找出面積最大的連通域，將另一連通域與該面積最大的連通域的面積進行比較，得到一面積差值，若該面積差值在預(yù)設(shè)的面積差值范圍內(nèi)，則說明該另一連通域面積也比較大，可以判斷為連通域。

本發(fā)明優(yōu)選的實施例，步驟4包括：

計算經(jīng)過剔除所述切片信息圖中的污漬后的剩余的連通域的RGB各通道的顏色均值，并分別根據(jù)剩余的各個連通域的RGB各通道的顏色值與RGB各通道的顏色均值處理得到對應(yīng)的RGB差值，將同一個所述連通域的所述RGB差值均在一預(yù)設(shè)的RGB差值范圍內(nèi)所對應(yīng)的所述連通域判斷為切片組織。

在顏色判別方法中，首先累加所有連通域的R通道的總色值、G通道的總色值和B通道的總色值，然后求得所有連通域的R通道的均值、G通道的均值和B通道的均值，當(dāng)所要判斷的剩余連通域的R色值、G色值、B色值與計算的R通道的均值、G通道的均值和B通道的均值相差比較大時，例如同一個連通域的RGB差值均在一預(yù)設(shè)的RGB差值范圍內(nèi)，則該剩余的連通域判斷為染色組織。當(dāng)所要判斷的剩余連通域的R色值、G色值、B色值與計算的對應(yīng)的R通道的均值、G通道的均值和B通道的均值相差比較小時，此時同一個連通域的RGB差值不在預(yù)設(shè)的RGB差值范圍內(nèi)，則該剩余的連通域判斷為雜質(zhì)。

本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，所述步驟4中，將在所述切片信息圖中與所述切片信息圖的邊緣相接觸的連通域判斷為不是所述切片組織的所述連通域。

該實施例可以稱之為觸邊判別方法，其判斷連通域是否與切片信息圖的邊緣相接觸，與切片信息圖的邊緣相接觸的連通域判斷為雜質(zhì)。

本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，所述步驟4中，將經(jīng)過剔除所述切片信息圖中的污漬后的剩余的連通域的亮度值在一預(yù)設(shè)的亮度范圍內(nèi)的連通域判斷為是所述切片組織的所述連通域。

雜質(zhì)和組織的亮度值不同，因此可以根據(jù)亮度來判別出雜質(zhì)和組織。

上面列舉了4種在步驟4中判斷為切片組織的實施例，本發(fā)明中，可以采用其中一種或多種實施方式?？梢詫?個方法中至少兩次判斷為切片組織的連通域視為連通域，最后生成一切片組織圖片。為了提高精度，優(yōu)選的可以選出4次都被判斷為切片組織的連通域，從而生成切片組織圖片予以輸出。

本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，步驟3中，剔除切片信息圖中的污漬的方法包括：

剔除面積小于一預(yù)設(shè)的面積的連通域；和/或

剔除長寬比例小于一預(yù)設(shè)的長寬系數(shù)的連通域；和/或

剔除面積占比系數(shù)小于一預(yù)設(shè)的面積占比系數(shù)的連通域。

在該實施例中，可以根據(jù)連通域的面積、長寬和面積占比系數(shù)這三個方面分別形成剔除切片信息圖的污漬的三個步驟。需要說明的是，這三個步驟不受先后順序的影響，可以同時執(zhí)行上述三個步驟，也可以按照任何可以執(zhí)行的順序來剔除切片信息圖中的污漬，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以預(yù)見上述三個步驟的執(zhí)行順序不影響剔除切片信息圖的污漬的效果。

步驟3是污漬判別方法，剔除切片信息圖中的所有的污漬。采用剔除面積小于一預(yù)設(shè)的面積的連通域這一步驟，是因為雜質(zhì)中的灰塵和切片上的點狀污漬的面積都在幾百個像素級別，遠小于組織的面積，因此可以將面積小于一預(yù)設(shè)的面積的連通域刪除，該預(yù)設(shè)的面積可以設(shè)置為與一般雜質(zhì)的面積大小相近，如1200像素。對于采用剔除長寬比例小于一預(yù)設(shè)的長寬系數(shù)，例如剔除長寬比例小于1/5或者大于5的連通域這一步驟，其是刪除長寬比例特殊的連通域。這是由于切片染色或其他操作原因，蓋玻片邊緣的染色污漬往往呈水平長條形或垂直長條形，其長度和寬度要么很大要么很小，因此，可以剔除這部分長寬比例特殊的連通域。在剔除面積占比系數(shù)小于一預(yù)設(shè)的面積占比系數(shù)的連通域這一步驟中，將連通域的面積除以該面積區(qū)域的長寬乘積，得到面積占比系數(shù)，當(dāng)面積占比系數(shù)小于一預(yù)設(shè)的面積占比系數(shù)，例如1/9時，說明此連通域的輪廓很大，但是切片信息很少，因為這是由蓋玻片邊緣的多個長條污漬連接組成的區(qū)域，因此應(yīng)予以剔除。

本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，在執(zhí)行所述步驟2之前，首先執(zhí)行下述步驟：步驟1A，剪除所述空白切片的背景圖以及所述組織切片的預(yù)覽圖的邊緣部分，隨后轉(zhuǎn)向所述步驟2。

組織放置在載玻片上，并在組織上覆蓋一蓋玻片，一方面可以防止灰塵落到組織上，另一方面可以固定住組織。背景圖和預(yù)覽圖的邊緣部分為載玻片和蓋玻片的邊緣部分，此處沒有組織信息，為盡可能排除干擾項，將邊緣裁剪剔除，以剔除干擾項。

本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，在執(zhí)行所述步驟3之前，首先執(zhí)行下述步驟：步驟2A，對所述切片信息圖進行圖像二值化操作，隨后轉(zhuǎn)向所述步驟3。

該步驟是對背景進行剔除?？瞻浊衅念A(yù)覽圖作為背景圖，用于記錄光源照在切片上的光場分布。將空白切片的背景圖與組織切片的預(yù)覽圖的對應(yīng)位置的灰度值相減，得到一張切片信息圖。將此切片信息圖進行圖像二值化處理，可初步地區(qū)分組織。為了更全面的識別組織，可以將二值化中的閾值設(shè)置偏低一點，以將組織和大部分雜質(zhì)識別出來。

本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，在執(zhí)行所述步驟3之前，首先執(zhí)行下述步驟：

步驟2A，對所述切片信息圖進行圖像二值化操作；

步驟2B，對經(jīng)過圖像二值化處理后的切片信息圖進行開運算，隨后轉(zhuǎn)向所述步驟3。

在圖像二值化處理后進行一次開運算，主要為了分離細小的連通域與較大的連通域之間的邊緣，平滑圖像輪廓。

進一步說明本發(fā)明的方法，如圖2-10所示。圖2所示為一空白切片的背景圖，圖3為拍攝的有組織的預(yù)覽圖。背景圖和預(yù)覽圖的邊緣很容易拍到儀器部分，因此為排除預(yù)覽圖和/或背景圖邊緣的干擾，可以剪除圖2和/或圖3中的邊緣。圖4示出了剪除圖3的邊緣的實施例。接著，將剪除后的背景圖的灰度值減去剪除后的預(yù)覽圖的灰度值，得到一如圖5所示的切片信息圖。在圖5的基礎(chǔ)上，進行圖像二值化處理，用以進一步區(qū)分組織和雜質(zhì)，得到圖6。接著，對圖6所示的圖片進行開運算，去掉微小雜質(zhì)，得到圖7。進一步的，可以通過幾何形狀判別方法得到圖8所示的組織切片圖；還可以通過顏色判別方法得到圖9所示的組織切片圖；基于圖8和圖9，綜合判斷出連通域是否為視為組織，識別后的結(jié)果如圖10。

以上僅為本發(fā)明較佳的實施例，并非因此限制本發(fā)明的實施方式及保護范圍，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識到凡運用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所做出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。