[发明专利]数字病理学色彩校准和验证有效

专利信息
申请号: 201780024621.5 申请日: 2017-04-20
公开(公告)号: CN109073454B 公开(公告)日: 2021-12-21
发明(设计)人: A.奥尔森 申请(专利权)人: 徕卡生物系统成像股份有限公司
主分类号: G01J1/08 分类号: G01J1/08;G01J3/02;G01J3/10;G01J3/28;G01J3/46;G01J3/50;G01N1/31
代理公司: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 胡琪
地址: 美国加利*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 数字 病理学 色彩 校准 验证
【说明书】:

本发明提供数字病理学的色彩校准。使用具有零种或更多种染色剂的标本来制备标准玻璃载片。第一次使用高光谱成像系统扫描所述标本以产生具有XYZ色彩值的第一数字图像。第二次使用数字病理学成像系统扫描所述标本以产生具有RGB色彩值的第二数字图像。随后将所述第一数字图像和所述第二数字图像彼此配准以对准数字图像数据。可以在所述配准过程中组合所述第一图像和所述第二图像的个别像素以使得所述第一数字图像和所述第二数字图像具有基本上类似的像素大小。产生查找表以使XYZ色彩值关联到RGB色彩值。一旦已经产生所述查找表,便可以使用所述查找表来使用对应的XYZ色彩在显示器上呈现RGB色彩。

相关申请

本申请要求在2016年4月20日提交的美国临时专利申请no.62/325,330的优先权,所述申请以引用的方式整体并入本文。

背景技术

发明领域

本发明总体涉及数字病理学,并且更具体来说,涉及用于校准数字病理学系统中的色彩管理并且结合对应的物理色谱来验证数字色彩数据的系统和方法。

相关技术

色彩信息的准确表达是许多行业中的持续的挑战。解决此挑战性问题的最常见的方法是产生表示特定色彩的经过特殊构建的测试目标。在摄影行业中,例如,这些经过特殊构建的测试目标包括行和列的阵列,其中每个单元具有恒定色彩。对于反射光应用,经过特殊构建的测试目标具有纸张的形式,并且对于透射光应用,经过特殊构建的测试目标具有膜的形式。举例来说,对于自然摄影,色块在光谱上匹配于蓝色天空、绿色植物、棕色皮肤等。

在数字病理学行业中,存在以下重大的问题:呈现于显示器上的色彩与染色标本的色彩不相同。任何经过特殊构建的测试目标的可用性的缺乏加剧了此问题。这一般是因为纸张和/或膜是作为用于携载含有色彩信息的染色剂的媒介的组织的不充分的替代物。尝试使用材料产生此类测试目标以近似组织已经大部分不成功。举例来说,已经手工制作出特殊的生物聚合物条带并且染有标准病理学染色剂。然而,这些目标的手工制造是复杂和昂贵的。另外,经过特殊构建的生物聚合物条带在被染色时通常无法提供与施加到组织的相同染色剂的色彩的准确的色彩匹配。因此,尚未解决的问题是如何构建近似组织并且在将染色剂施加到测试目标时提供准确的色彩匹配的测试目标。

因此,所需的是一种克服在如上文描述的常规系统中发现的这些重大问题的系统和方法。

发明内容

为了解决上文论述的问题,本文描述用于校准数字病理学载片扫描系统以使得呈现于显示器上的被扫描的标本的色彩基本上与物理载片上的染色或者未染色的标本的色彩基本上相同的系统和方法。

发明人已经认识到,因为染色剂的光谱性质在结合到组织时会改变,所以被构建成忠实地近似具有染色剂或者不具有染色剂的组织的特性的测试目标将始终带有显著缺陷。这是因为适当的解决方案需要测试目标的光谱性质与被成像的对象的光谱性质匹配。因此,在本描述中,发明人提供采用一个或多个标准载片作为用于成功地校准成像系统的测试目标的解决方案。

在一个方面,制备具有标本的标准载片。可以将单种染色剂或者多种染色剂或无染色剂的组合施加到标本。将网格覆盖或者叠加在载片上以将标本划分为不连续的区段。随后使用高光谱成像系统(在本文被称作“高光谱图像”或者“H图像”或者“HYP图像”或者“XYZ图像”)获得载片上的标本的数字图像。高光谱成像系统通常是图像瓦片化系统,并且,例如,可以针对网格覆盖物中的每个单元捕获高光谱成像系统的单个视野。每个单元的所得的高光谱图像包括范围在400nm与750nm(视觉光谱)之间的图像堆叠。所述堆叠中的图像的数目可以变化,例如,每10nm间隔一个图像。随后处理高光谱图像堆叠以产生具有多个个别的图片元素(“像素”)的XYZ彩色图像,其中每个像素具有XYZ色彩值。随后通过将左上角像素映射到网格的左上角而将高光谱图像配准到所述网格。可以组合XYZ彩色图像中的个别像素以产生超级像素,这在将由高光谱成像系统产生的XYZ像素关联到由数字病理学系统产生的RGB像素时有利地减少像素位置错误。

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