[发明专利]用于图像分段的系统和方法

权利要求书

1.一种用于对生物样本的数字图像（500）进行分段的图像分析系统，所述数字图像至少包括描绘第一组织类型的生物样本的第一图像分量和描绘第二组织类型的生物样本或背景的第二图像分量，所述图像分析系统包括用于接收数字图像的接口和被配置用于执行分段的处理器，所述分段包括：

- 通过在接收的数字图像上应用颜色反卷积或者通过将数字图像的RGB颜色分量分离成相应图像通道，来生成多个图像通道，其中每一个图像通道是像素强度值对应于相应通道的颜色分量的数字图像；

- 在接收的数字图像中识别多个超像素（302、304）；

- 针对每一个超像素和针对每一个图像通道，提取特征集，所述特征集包括在所述超像素中包含的像素的像素强度值和/或是从所述像素强度值导出的；

- 至少接收由用户提供或自动提供的第一标记（504）和第二标记（502、506），第一标记覆盖超像素中的一个或多个第一超像素，第一经标记超像素表示第一图像分量的区域，第二标记覆盖超像素中的一个或多个第二超像素，第二经标记超像素表示第二图像分量的区域；

- 针对所述多个图像通道中的每一个，将第一经标记超像素中的至少一个的图像通道特定特征集与第二经标记超像素中的至少一个的图像通道特定特征集相比较，以用于获得图像通道特定标记差异得分；

- 将所述多个超像素表示为图（400），由此每一个所识别的超像素的中心被表示为节点，并且由此表示邻近超像素的中心的节点由相应边连接；其中每一个边的计算包括：

针对每一个图像通道，通过比较由所述边连接的相邻超像素的图像通道特定特征集来计算特征集距离；

将针对每一个边和针对每一个图像通道获得的特征集距离与针对所述图像通道计算的图像通道特定标记差异得分相乘，从而计算图像通道特定边权重；

针对每一个边，对所有图像通道特定边权重进行聚合以及使用聚合的边权重作为边的边权重；

- 针对所述多个超像素中的每一个未标记超像素：

通过图遍历算法计算所述未标记超像素和一个或多个第一经标记超像素之间的第一组合距离，第一组合距离是所述未标记超像素和一个或多个第一经标记超像素之间的依赖于特征集的距离以及所述未标记超像素和一个或多个第一经标记超像素之间的空间距离的导数；

通过图遍历算法计算所述未标记超像素和一个或多个第二经标记超像素之间的第二组合距离，第二组合距离是所述未标记超像素和一个或多个第二经标记超像素之间的依赖于特征集的距离以及所述未标记超像素和一个或多个第二经标记超像素之间的空间距离的导数；

如果第一组合距离小于第二组合距离，则将未标记超像素分配到第一图像分量，并且否则将未标记超像素与第二图像分量相关联，从而对数字图像进行分段。

2.根据权利要求1所述的图像分析系统，将所述多个超像素表示为图包括：

- 针对每一个边，通过比较由所述边连接的相邻超像素的特征集来计算权重，由此权重与比较的特征集的相似程度负相关。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的图像分析系统，

所述处理器被配置用于：在接收到第一和第二标记之前执行预处理操作，所述预处理操作包括：

- 执行所述多个超像素的识别；

- 针对每一个超像素，执行特征集的提取；以及

- 执行将所述多个超像素表示为图；

其中所述处理器被配置用于在已经执行所述预处理操作之后执行：

- 使用图以用于计算第一和第二组合距离；

- 接收另一个第一标记和另一个第二标记，所述另一个第一标记覆盖超像素中的一个或多个其他第一经标记超像素，所述其他第一经标记超像素表示第一图像分量的其他区域，所述另一个第二标记覆盖超像素中的一个或多个其他第二经标记超像素，所述其他第二经标记超像素表示第二图像分量的其他区域；

- 针对每一个超像素，使用图的拓扑以及所述另一个第一和第二标记来计算另一个第一组合距离和另一个第二组合距离；

- 通过在所述另一个第一组合距离小于所述另一个第二组合距离的情况下将未标记超像素与第一图像分量相关联，并且否则将未标记超像素与第二图像分量相关联，来对数字图像进行再分段。