[发明专利]用于显微图像全景拼接系统及方法

说明书

本发明提供一种用于显微图像全景拼接系统及方法，它包括：视野子块匹配模块、视野位置拟合模块和块提取模块；视野子块匹配模块用于识别各个图像之间的重叠区域判断子图像之间的相邻位置关系，使显微扫描装置获取的各个子图像自动按照图像的拼合顺序排列；视野位置拟合模块用于根据各个子图像之间的重叠区域微调位置，以使细胞位置准确拼合；块提取模块用于自动提取出拼合完整的图像。通过采用上述的方案，能够实现自动拼接，并获得高清晰度的图像，并且在拼接过程中无需明确扫描图片的排序问题，即能够适应乱序排列的图片，实现较高的兼容性，大幅降低劳动强度。本发明的拼接过程能够在秒级范围内完成，以适应大规模的云上诊断的数据处理强度。

技术领域

本发明涉及利用计算机进行细胞智能识别领域，特别是一种用于显微图像全景拼接系统及方法。

背景技术

细胞学检测能够根据细胞的数量和形态快速分辨疾病，尤其是对肿瘤性疾病的分辨和检测意义重大。但是在临床中通过人工检查效率极低，经验丰富的医生每天也只能检查50例左右的样本。随着科技的发展，全自动图像分析仪已运用在细胞病理学分析工作中。能够大幅提高效率。高倍率的显微扫描装置对一个样本能够生成独立焦点的多幅图像，需要将这些具有独立焦点的图像拼接在一起，现有技术中通常采用软硬件结合的方式进行拼接，例如通过硬件的位移距离，计算相应的缩放比例后，将多幅图像拼接为一幅完整的样本图像。但是这对显微扫描装置位移驱动机构的精度要求非常高，导致硬件使用成本较高。中国专利文献CN100433060C记载了一种全自动显微图像的拼接、存储和浏览方法，在说明书具体实施方式的拼接图像一节中记载了“构造一个带权值的拼接图结构G，拼接图G中的每个节 点表示每一幅捕获的待拼接的单元图像，相邻两个节点之间的边上的权值为该两个单元图 像之间的拼接可能性值。以任意节点为起点，生成这个拼接图的最大生成树T，则对这个 图的遍历顺序为最优的拼接顺序。按以下步骤生成最大生成树：先选择任意一个节点作为当前节点；在当前树之外的节 点中找到与当前节点之间的边的权值最大的一个节点，当前节点与此节点之间的边作为生 成树的一条边，然后把此节点加入到当前树中，并将此节点作为当前节点；重复上述步骤， 直到没有可用节点。相邻两幅单元图像的拼接方法为：假设单元图像1和单元图像2有重叠的范围，图1 上重叠的范围为R1，图2上重叠的范围为R2，在R1中选取一块区域RT1的图片PT作为模 版，用PT在R2上进行匹配，找到最好的匹配位置RT2，根据RT1和RT2，即可获得图1 和图2之间拼接后的相对位置。所有单元图像的拼接方法为：设第一个节点的单元图像的 位置为(0，0)，根据最优拼接顺序拼接相邻的两幅单元图像，获取下一单元图像和前一单 元图像的相对位置，计算出每幅单元图像的绝对位置。每次只进行两幅图像的拼接，内存 的使用不会随着整幅大图的尺寸增大而增大，保证在大图的尺寸增大的情况下，内存的占 用始终不会影响系统的性能。最后获得每一幅待拼接的单元图像在目标大图内的绝对位 置。”该方案中，需要首先生成一个树状结构，然后选择一个节点的方案难以实现自动化识别，需要硬件与软件进行配合，即该方案中需要明确了解树状结构的行列值，图像单元在树状结构的大致位置等参数。当缺乏硬件的支持则导致该方案的工作量大幅增加。例如某些较为落后的手动位移的显微镜，或者由不同型号的显微扫描装置对位移方向和路径的不一致设定就容易导致该方案仅能手工排序，从而导致工作量大幅增加。进一步的，该方案拼接后的图像，还可能存在细微的位置差异，影响图像的精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于显微图像全景拼接系统及方法，能够进一步提高显微图像全景拼接的智能化程度，提高容错性，并能够兼容尽可能多类型的显微扫描装置。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于显微图像全景拼接系统，其特征是它包括：视野子块匹配模块、视野位置拟合模块和块提取模块；

视野子块匹配模块用于识别各个图像之间的重叠区域判断子图像之间的相邻位置关系，使显微扫描装置获取的各个子图像自动按照图像的拼合顺序排列；

视野位置拟合模块用于根据各个子图像之间的重叠区域微调位置，以使细胞位置准确拼合；