[发明专利]图像分析系统及相关方法

说明书

本文所公开的实施例涉及用于确定分析物在生物样本中的存在和量的系统和方法。所述用于确定分析物的存在的系统和方法利用样本载玻片的多个图像，所述多个图像包括在其中具有多个焦面的多个视野。所述系统和方法利用被配置用于对所述多个图像进行色彩和灰度强度平衡并基于此判定所述多个图像是否在其中包含所述分析物的算法。

优先权申请的所有主题在此类主题不与本文冲突的程度上通过引用结合在此。

背景技术

显微镜技术用于诊断若干疾病、血液病症等。一些显微镜技术需要专用显微镜或其他设备以达到足够用于适当诊断的分辨率。

显微镜可以用于使用涂片(诸如，厚血涂片)检测分析物(诸如，疟疾)。典型地，显微镜包括油浸透镜，所述油浸透镜具有相对浅的景深以便达到检测引起疟疾的寄生原生动物所需的分辨率。透镜典型地展现出仅数微米、约一微米或小于一微米的景深。典型地，涂片的整个厚度被成像以结论性地诊断由分析物的存在指示的病症。然而，涂片的厚度大于数微米，这可以引起取决于图像的焦面的诊断问题。为了确保得以分析整个涂片，可以减小或增大样本与透镜之间的距离，以便捕获涂片中的每个视野(FoV)的多个焦面。

典型显微镜包括常规聚焦系统，所述常规聚焦系统被构造用于以微米位移增大或减小透镜与样本之间的距离。然而，这种常规聚焦系统可能是昂贵且复杂的，这使得常规聚焦系统不适合用于疟疾最普遍的区域，诸如在贫困区域中。典型诊断措施包括雇用人类技师来细看显微镜中的载玻片以便在视觉上判定分析物是否存在。然而，限制人类显微镜工作者的敏感性和一致性的因素包括个体间和个体内可变性、疏忽、眼疲劳、疲劳以及缺乏训练。缺乏训练在高素质显微镜工作者相比于疾病(诸如，疟疾)负担可能供应不足的资源匮乏的环境中是尤其相关的。另外地，人类技师可能不能够识别或量化样本载玻片中的特别低浓度的分析物(例如，低寄生虫血症)。

因此，显微镜的开发者和使用者继续寻求对用于在确定分析物的存在中使用的显微镜和诊断技术的改进。

发明内容

本文所公开的实施例涉及用于诊断、识别和量化生物样本中的生物分析物的系统和方法。在一个实施例中，公开了一种用于确定分析物在血液中的存在的系统。所述系统包括：至少一个存储器存储介质，被配置用于存储样本载玻片的多个图像。所述多个图像包括：多个视野，每个视野各自包括所述样本载玻片的唯一x和y坐标；以及多个焦面，每个焦面各自具有所述样本载玻片的唯一z坐标。所述系统包括：至少一个处理器，所述至少一个处理器可操作地耦接到所述至少一个存储器存储介质上。所述至少一个处理器被配置用于：确定白平衡变换并将其应用于所述多个图像中的每一个以便有效产生多个经色彩校正的图像。所述至少一个处理器被配置用于：确定自适应灰度变换并将其应用于所述多个图像中的每一个以便针对所述多个图像中的每一个提供自适应灰度强度图像。所述至少一个处理器被配置用于：检测并识别所述多个经色彩校正的图像和所述自适应灰度强度图像中的一个或多个候选对象。所述至少一个处理器被配置用于：至少部分地基于所述一个或多个候选对象的一个或多个特性提取所述一个或多个候选对象并对其进行评分，至少部分地基于所述评分过滤所述一个或多个候选对象，并且输出每个已过滤候选对象的一个或多个经色彩校正的像斑和一个或多个自适应灰度强度像斑。所述至少一个处理器被配置用于：从所述经色彩校正的像斑和所述自适应灰度强度像斑中提取一个或多个特征向量并输出所述一个或多个特征向量。所述至少一个处理器被配置用于：将每个特征向量分类为对应于伪像或分析物。所述至少一个处理器被配置用于：判定被分类为分析物的所述特征向量是高于还是低于与阳性诊断相关联的阈值水平。