[发明专利]一种病理切片的3D重建方法及其装置

说明书

本发明公开了一种病理切片的3D重建方法，其特征在于，至少包括以下步骤：步骤A：获取病理切片图片序列所对应的数字图像数据；步骤B：根据所获得的数字图像数据对所述病理切片的各个相邻层进行位置确定，生成网格对其的三维数组；步骤C：对所获得的三维数组进行数据处理获得二进制的三维数组；步骤D：依据所获得的二进制的三维数组进行三维建模并保存为三维模型文件；步骤E：加载所述的三维模型文件至三维绘图软件可视化所述的病理切片图片的三维结构。

技术领域

本发明涉及计算机影像技术领域，尤其涉及应用在医疗系统中的一种病理切片的3D重建方法及其装置。

背景技术

随着计算机技术的成熟与数字信息科技的发展，对各个领域都起到翻天覆地的科技进步，而对于在医疗研究和临床诊断领域中也提供了越来越多的便利，最直接的应用诸如数字存储，培训教学，远程诊断都已经相当成熟。基于医疗行业的特殊性，现有的数字辅助系统更多专注于平台的提供，连接以及存储等功能。而对有关医疗影像材料的分析所出现的统计方面的软件，更多地专注于科研成果上，如国外的Slicer和中科大的MITK平台。由于目前商用的影像学软件更多服务于平台的维护与数据的存储，并不能从根本上参与医生的诊疗过程，因此对于医生的诊疗并没有任何贡献，而单纯依赖于医生的经验知识，难免有所忽视，而造成医疗过程复杂甚至造成一定的误诊。比如在现有技术中，医生在对组织疾病进行判断、归因、治疗时常依赖病理切片图，病理切片图类似于CT扫描片，是某组织切片按照竖直方向，取一定长度逐层显微镜下成像得到的序列图。目前大部分医生的做法是，借助软件和医理对每一副切片图分别标出可疑区域，最后一张张查看，进行整体的判断。这种做法很直接。但是需要医生投入专注的立体想象思维，而且当背景颜色干扰性强或者可以区域较小时很容易漏掉小可疑结构。所以在医疗诊断领域急需一种可以与医生的经验知识结合简化医疗过程并降低误诊率的数字处理技术。

发明内容

本发明目的是在于提供一种病理切片的3D重建方法，与医生的经验知识形成互补，简化医疗过程并降低误诊率。本发明的方法对显微镜按顺序拍摄的一组2D病理切片照片进行区域标记后，重建出感兴趣区域的3D几何形状，能形象准确得出有效的病理信息。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种病理切片的3D重建方法，至少包括以下步骤：

步骤A：获取病理切片图片序列所对应的数字图像数据；

步骤B：根据所获得的数字图像数据对所述病理切片的各个相邻层进行位置确定，生成网格对其的三维数组；

步骤C：对所获得的三维数组进行数据处理获得二进制的三维数组；

步骤D：依据所获得的二进制的三维数组进行三维建模并保存为三维模型文件；

步骤E：加载所述的三维模型文件至三维绘图软件可视化所述的病理切片图片的三维结构。

其中，在所述步骤A中，所述的病理切片图片序列按像素位逐个表示为三通道浮点型数字图像数据。

其中，在所述步骤B中，采用几何平移、旋转变换对所述病理切片各个相邻层进行最小二乘拟合，并以上下两层像素差的欧式距离的极小值作为终止条件，得出上下层的空间对齐位置后的相对位置，再由几何插值生成网格对齐的三维数组。

其中，在所述步骤C中，至少包括以下数据处理：

将所述病理切片图像对应的数字图像数据的RGB图像格式转化为HSV格式；

在所述HSV的颜色空间采用阈值分割法进行阈值分割获得边界图；

再根据获得的边界图进行形态学填懂，获得分割区域。

其中，在所述步骤D中，至少包括：

根据步骤C中所获得的分割区域进行各个方向的无数据边界的增加扩展；