[发明专利]结直肠癌IHC染色图像肿瘤侵袭边缘和中心的检测系统及方法

权利要求书

1.结直肠癌IHC染色图像肿瘤侵袭的边缘检测方法，其特征在于，包括下述步骤：

将结直肠癌免疫组织化学染色数字病理图像分割为若干个子图像块，再利用机器学习算法来对每个子图像块进行组织分类，最后将结果汇总得到结直肠癌免疫组化图像的各种组织的分布状况；

根据组织类别存在于肿瘤区域还是非肿瘤区域，把子图像块的类别再进行组织二分类，把存在于肿瘤区域的组织用黑色表示，把存在于正常区域的组织用白色表示；

消除错误分类的子图像块的影响，然后找出黑色区域和白色区域的分界线坐标作为肿瘤区域与非肿瘤区域的分界线坐标；

适当把交界线沿垂直方向扩张设定的距离，完成肿瘤侵袭边缘的定位，具体为：

在得出肿瘤区域和非肿瘤区域的分界线坐标序列之后，对坐标序列进行等间隔的采样得到新的坐标序列；

作出新坐标序列的相邻两坐标点连线的中垂线，并在中垂线上找出距离两坐标点的中点为N的两个点的坐标；

重复上述得到两个坐标点的步骤，并光滑连接得到的坐标点，得到分布在肿瘤区域和非肿瘤区域交界线两边的两条曲线，也就是肿瘤侵袭边缘的两条边缘线，选取这两条边缘线中间的区域作为肿瘤侵袭边缘；

采用五点光滑法进行光滑连接，具体为：

假设肿瘤侵袭边界上的离散样本点为(X_i，Y_i)，i＝1，2，......n，n是离散样本点的数量，那么区间(X_i，Y_i)上的光滑曲线段的函数表达式为：Y＝f(X)＝C₃(X-X_i)³+C₂(X-X_i)²+C₁(X-X_i)¹+C₀，其中C₀，C₁，C₂，C₃的值由下面的方程组确定：

Y_i＝f(X_i)

Y_i+1＝f(X_i+1)

Y′(X_i)＝t_i

Y′(X_i+1)＝t_i+1

其中：

2.根据权利要求1所述的边缘检测方法，其特征在于，完成组织二分类和颜色标记的图像，使用如下述方法之一消除错误分类的子图像块的影响：

第一种：把黑色区域中的白色孔洞填充为黑色；接着进行颜色反转，然后再将黑色区域中的白色孔洞填充为黑色，找出黑色和白色的边界坐标作为肿瘤区域与非肿瘤区域的分界线坐标；

第二种：分别找出二值图像中互不相连的界线的坐标集合，并选择最大的坐标集合作为肿瘤区域与非肿瘤区域的分界线坐标集合；

第三种：以坐标原点为起点，使用大小为150*150的滑动窗口依次沿图像坐标的横轴滑动，当到达最右端时再以(0，150)为起点依次沿图像坐标的横轴滑动，以此类推直至遍历整一个图像，统计滑动窗口内0和1像素点的个数，把个数较多的像素值赋给遍历后图像中对应的区域，找出遍历后图像中黑色和白色的边界坐标作为肿瘤区域与非肿瘤区域的分界线坐标。

3.根据权利要求1所述的边缘检测方法，其特征在于，避免做出的肿瘤侵袭边缘的两条边缘线交叉的方法具体为：

设新坐标序列相邻两坐标的前一个为(x1，y1)，后一个为(x2，y2)，其中一条肿瘤侵袭边缘线对应的点坐标为(x，y)，

当满足x2x1且y2y1，x2x1且y2y1，x2＝x1且y2y1这三个条件中的其中一个时，(x，y)取中垂线上的两个点中横坐标较小的一个；

当满足x2x1且y2y1，x2x1且y2y1，x2＝x1且y2y1这三个条件中的其中一个时，(x，y)取中垂线上两个点中横坐标较大的一个；

当x2x1且y2＝y1时，(x，y)取中垂线上的两个点中纵坐标比较大的一个；

当x2x1且y2＝y1时，(x，y)取中垂线上的两个点中纵坐标比较小的一个。