本發(fā)明屬于細(xì)胞檢測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種顯微圖像智能拼接系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在進(jìn)行外周血形態(tài)學(xué)檢查時(shí)，為了保證結(jié)果的準(zhǔn)確性和讓醫(yī)生能細(xì)微的觀察細(xì)胞核或者細(xì)胞顆粒等特征，需要用顯微鏡對(duì)血涂片的細(xì)胞進(jìn)行精準(zhǔn)的捕捉并呈現(xiàn)高清的細(xì)胞圖像。形態(tài)學(xué)顯微鏡鏡檢時(shí)，若要觀察全片視野的細(xì)胞，使用低倍鏡只看清細(xì)胞分布情況，無(wú)法精準(zhǔn)判斷細(xì)胞類(lèi)型進(jìn)而進(jìn)行疾病診斷。因此，通常情況下閱片醫(yī)師是將一張片子拆解為多個(gè)倍鏡(10×、40×、100×等)視野細(xì)胞高清呈像，便于清晰地觀察細(xì)胞形態(tài)，進(jìn)行閱片，然后判斷細(xì)胞類(lèi)型，進(jìn)行病理分析診斷。鏡檢人員需要進(jìn)行多個(gè)視野拍攝觀察，在這個(gè)過(guò)程中，除了可能存在片子視野重疊、邊緣區(qū)域細(xì)胞拍攝觀察不完整、鏡檢耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)、依賴閱片人員經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題，還可能存在較大的細(xì)胞難以在100×倍鏡下完成呈現(xiàn)的情況，如直徑l5～30μm的胞體較大細(xì)胞，不完全在同一個(gè)100×視野內(nèi)，往往需要多張100×倍鏡圖像才能實(shí)現(xiàn)完全呈現(xiàn)整個(gè)細(xì)胞。采用這樣的方式不僅閱片效率低下，且不能便化的在一個(gè)視野下實(shí)現(xiàn)較高準(zhǔn)確度和快速自動(dòng)的細(xì)胞檢測(cè)。

2、目前，將多個(gè)局部視野進(jìn)行拼接形成一個(gè)完整視野的細(xì)胞呈像是簡(jiǎn)便化實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度和快速自動(dòng)的細(xì)胞檢測(cè)常用策略，在有限的視野范圍內(nèi)可以清晰的查看全片整體細(xì)胞形態(tài)和分布。定義相同放大倍數(shù)下，拼接成一個(gè)完整視野的一個(gè)局部視野為一個(gè)單元。為了保證所拼接單元與目的視野的精準(zhǔn)契合，拼接的接口處會(huì)出現(xiàn)小面積重疊區(qū)域。定義拼接口處重疊區(qū)域?yàn)椤敖雍蹍^(qū)域”。在接痕區(qū)域顯微圖像的細(xì)胞形態(tài)與真實(shí)細(xì)胞形態(tài)差異較大，人工或計(jì)算機(jī)均難以準(zhǔn)確識(shí)別接痕處的細(xì)胞，在一個(gè)完整視野下存在多個(gè)接痕。一方面，在移動(dòng)視野切換過(guò)程中因接痕的存在可能會(huì)漏掉某些關(guān)鍵區(qū)域，造成檢測(cè)結(jié)果的差錯(cuò)導(dǎo)致誤診、漏診。另一方面，采用不同倍鏡視野拼接雖然能夠較為輕松的看完整個(gè)載玻片，但是因?yàn)槠浣雍厶幖?xì)胞重疊，無(wú)法觀察到細(xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組成，無(wú)法達(dá)到細(xì)胞檢測(cè)精準(zhǔn)識(shí)別的要求。

3、對(duì)于“100×倍鏡有痕拼接圖像”處理方式為采用現(xiàn)有圖像修復(fù)技術(shù)對(duì)接痕直接進(jìn)行進(jìn)行修復(fù)、矯正，形成“100×倍鏡無(wú)痕拼接圖像”。由于，在100×倍鏡中細(xì)胞成像較大，相比于其他較低放大倍數(shù)圖像，其細(xì)胞特征比較明顯，進(jìn)行特征位置比對(duì)和還原修復(fù)時(shí)，能夠?qū)⑿迯?fù)誤差控制在較小范圍內(nèi)，還原細(xì)胞真實(shí)圖像。

4、因此，需要一種基于外周血形態(tài)學(xué)檢查的人工智能拼接圖像分析系統(tǒng)，結(jié)合了采集技術(shù)與圖像處理技術(shù)的融合，能夠快速準(zhǔn)確的找到目標(biāo)細(xì)胞圖像，清晰的將全片無(wú)接痕的呈現(xiàn)在一張圖中，實(shí)現(xiàn)10×～100×倍鏡圖像無(wú)級(jí)放大圖像，外周血涂片的信息化完整保存，細(xì)胞涂片的高清晰度，100×倍鏡圖像接痕數(shù)據(jù)溯源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種顯微圖像智能拼接系統(tǒng)。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種顯微圖像智能拼接系統(tǒng)，包括

4、顯微圖像采集單元，用于分別在多個(gè)倍數(shù)的物鏡下采集載玻片全片視野的顯微圖像；以及

5、圖像拼接單元，用于先對(duì)最高倍數(shù)物鏡下采集的載玻片全片視野的顯微圖像進(jìn)行拼接和修復(fù)，得到最高倍數(shù)物鏡下的無(wú)接痕全視野完整圖像；然后根據(jù)最高倍數(shù)物鏡下的無(wú)接痕全視野完整圖像對(duì)其余各個(gè)倍數(shù)物鏡下的顯微圖像進(jìn)行拼接和修復(fù)，得到其余各個(gè)倍數(shù)物鏡下的無(wú)接痕全視野完整圖像。

6、進(jìn)一步的，所述圖像拼接單元包括定位單元和排序單元，所述定位單元用于根據(jù)自動(dòng)顯微鏡采集平臺(tái)預(yù)設(shè)的坐標(biāo)系計(jì)算出最高倍數(shù)物鏡下各顯微圖像的目標(biāo)細(xì)胞的云臺(tái)坐標(biāo)，并根據(jù)所述云臺(tái)坐標(biāo)對(duì)最高倍數(shù)物鏡下的各顯微圖像進(jìn)行定位；以及分別計(jì)算出每一非最高倍數(shù)物鏡下的各顯微圖像目標(biāo)細(xì)胞的云臺(tái)坐標(biāo)，并轉(zhuǎn)換至高倍數(shù)物鏡下相應(yīng)顯微圖像的目標(biāo)細(xì)胞的平臺(tái)坐標(biāo)進(jìn)行定位，以及對(duì)高倍物鏡下圖像進(jìn)行清晰度判斷，并通過(guò)圖像相似度比對(duì)進(jìn)行坐標(biāo)修正；

7、所述排序單元用于根據(jù)最高倍數(shù)物鏡下各顯微圖像的目標(biāo)細(xì)胞的云臺(tái)坐標(biāo)對(duì)最高倍數(shù)物鏡下采集的載玻片全片視野的顯微圖像進(jìn)行拼接，得到最高倍數(shù)物鏡下的有接痕全視野完整圖像，所述有接痕全視野完整圖像在相鄰兩個(gè)拼接的顯微圖像之間形成有接痕區(qū)域；并通過(guò)小波變換圖像融合技術(shù)對(duì)最高倍數(shù)物鏡下的有痕拼接全視野完整圖像的接痕區(qū)域進(jìn)行修復(fù)，得到最高倍數(shù)物鏡下的無(wú)接痕全視野完整圖像；以及利用算法將分別將每一非最高倍數(shù)物鏡下的各顯微圖像與更高倍數(shù)物鏡下的無(wú)接痕全視野完整圖像進(jìn)行坐標(biāo)位置比對(duì)和圖像相似性比對(duì)，將坐標(biāo)相鄰且圖像比對(duì)一致的區(qū)域進(jìn)行有痕拼接，形成該倍數(shù)物鏡下的有接痕全視野完整圖像；之后分別對(duì)每一非最高倍數(shù)物鏡下的有接痕全視野完整圖像的接痕區(qū)域，采用更高倍數(shù)物鏡下的無(wú)接痕全視野完整圖像進(jìn)行矯正，分別得到各非最高倍數(shù)物鏡下的無(wú)接痕全視野完整圖像。

8、進(jìn)一步的，所述定位單元采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行圖像相似度比對(duì)。

9、進(jìn)一步的，所述排序單元采用的算法為希爾排序算法。

10、進(jìn)一步的，所述多個(gè)倍數(shù)的物鏡包括“10×”物鏡、“40×”物鏡和“100×”物鏡，所述最高倍數(shù)物鏡為“100×”物鏡，所述非最高倍數(shù)物鏡包括“10×”物鏡和“40×”物鏡。

11、進(jìn)一步的，所述接痕區(qū)域?yàn)樵谙噜弮蓚€(gè)顯微圖像的拼接處形成的重疊區(qū)域。

12、進(jìn)一步的，所述顯微圖像采集單元連接有自動(dòng)顯微鏡采集平臺(tái)，所述自動(dòng)顯微鏡采集平臺(tái)設(shè)置有物鏡轉(zhuǎn)換器，所述物鏡轉(zhuǎn)換器用于在自動(dòng)顯微鏡采集平臺(tái)自動(dòng)更換物鏡。

13、進(jìn)一步的，還包括控制單元，所述控制單元用于實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)顯微鏡采集平臺(tái)、顯微圖像采集單元和圖像拼接單元的控制。

14、進(jìn)一步的，還包括儲(chǔ)存單元，所述儲(chǔ)存單元用于儲(chǔ)存采集到的顯微圖像和拼接后得到的無(wú)接痕全視野完整圖像。

15、進(jìn)一步的，還包括顯示單元，所述顯示單元用于顯示無(wú)接痕全視野完整圖像。

16、本發(fā)明中，工作人員只需將載玻片放置在自動(dòng)顯微鏡采集平臺(tái)的觀測(cè)位置即可，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行視野的準(zhǔn)確對(duì)比、填充、矯正拼接，并將目標(biāo)細(xì)胞的最佳成像圖像進(jìn)行輸出展示和儲(chǔ)存。通過(guò)分級(jí)填充、修復(fù)、矯正等方式形成無(wú)接痕全視野完整圖像；數(shù)據(jù)可溯源，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息化管理，避免細(xì)胞遺漏造成誤診或者漏診，在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，精確還原細(xì)胞真實(shí)圖像，大大提高的臨床閱片的效率。

技術(shù)特征：

1.一種顯微圖像智能拼接系統(tǒng)，其特征在于：包括

2.如權(quán)利要求1所述的顯微圖像智能拼接系統(tǒng)，其特征在于：所述圖像拼接單元包括定位單元和排序單元，所述定位單元用于根據(jù)自動(dòng)顯微鏡采集平臺(tái)預(yù)設(shè)的坐標(biāo)系計(jì)算出最高倍數(shù)物鏡下各顯微圖像的目標(biāo)細(xì)胞的云臺(tái)坐標(biāo)，并根據(jù)所述云臺(tái)坐標(biāo)對(duì)最高倍數(shù)物鏡下的各顯微圖像進(jìn)行定位；以及分別計(jì)算出每一非最高倍數(shù)物鏡下的各顯微圖像目標(biāo)細(xì)胞的云臺(tái)坐標(biāo)，并轉(zhuǎn)換至高倍數(shù)物鏡下相應(yīng)顯微圖像的目標(biāo)細(xì)胞的平臺(tái)坐標(biāo)進(jìn)行定位，以及對(duì)高倍物鏡下圖像進(jìn)行清晰度判斷，并通過(guò)圖像相似度比對(duì)進(jìn)行坐標(biāo)修正；

3.如權(quán)利要求2所述的顯微圖像智能拼接系統(tǒng)，其特征在于：所述定位單元采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行圖像相似度比對(duì)。

4.如權(quán)利要求2所述的顯微圖像智能拼接系統(tǒng)，其特征在于：所述排序單元采用的算法為希爾排序算法。

5.如權(quán)利要求1所述的顯微圖像智能拼接系統(tǒng)，其特征在于：所述多個(gè)倍數(shù)的物鏡包括“10×”物鏡、“40×”物鏡和“100×”物鏡，所述最高倍數(shù)物鏡為“100×”物鏡，所述非最高倍數(shù)物鏡包括“10×”物鏡和“40×”物鏡。

6.如權(quán)利要求1所述的顯微圖像智能拼接系統(tǒng)，其特征在于：所述接痕區(qū)域?yàn)樵谙噜弮蓚€(gè)顯微圖像的拼接處形成的重疊區(qū)域。

7.如權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的顯微圖像智能拼接系統(tǒng)，其特征在于：所述顯微圖像采集單元連接有自動(dòng)顯微鏡采集平臺(tái)，所述自動(dòng)顯微鏡采集平臺(tái)設(shè)置有物鏡轉(zhuǎn)換器，所述物鏡轉(zhuǎn)換器用于在自動(dòng)顯微鏡采集平臺(tái)自動(dòng)更換物鏡。

8.如權(quán)利要求7所述的顯微圖像智能拼接系統(tǒng)，其特征在于：還包括控制單元，所述控制單元用于實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)顯微鏡采集平臺(tái)、顯微圖像采集單元和圖像拼接單元的控制。

9.如權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的顯微圖像智能拼接系統(tǒng)，其特征在于：還包括儲(chǔ)存單元，所述儲(chǔ)存單元用于儲(chǔ)存采集到的顯微圖像和拼接后得到的無(wú)接痕全視野完整圖像。

10.如權(quán)利要求9所述的顯微圖像智能拼接系統(tǒng)，其特征在于：還包括顯示單元，所述顯示單元用于顯示無(wú)接痕全視野完整圖像。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種顯微圖像智能拼接系統(tǒng)，包括顯微圖像采集單元和圖像拼接單元，圖像拼接單元用于先對(duì)最高倍數(shù)物鏡下采集的載玻片全片視野的顯微圖像進(jìn)行拼接和修復(fù)，得到最高倍數(shù)物鏡下的無(wú)接痕全視野完整圖像；然后根據(jù)最高倍數(shù)物鏡下的無(wú)接痕全視野完整圖像對(duì)其余各個(gè)倍數(shù)物鏡下的顯微圖像進(jìn)行拼接和修復(fù)，得到其余各個(gè)倍數(shù)物鏡下的無(wú)接痕全視野完整圖像。本發(fā)明中，通過(guò)分級(jí)修復(fù)的方式形成無(wú)接痕全視野完整圖像，可以精確還原細(xì)胞真實(shí)圖像，大大提高的臨床閱片的效率，降低漏檢、誤檢率。

技術(shù)研發(fā)人員：李春林,劉志,高康榮,何苗,賴森林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶德方信息技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23