[发明专利]三维分子影像生成方法及装置

权利要求书

1.一种三维分子影像生成装置，其为使用三维折射率影像和深度学习的无标记型三维分子影像生成装置，其特征在于，包括：

三维折射率细胞影像测量部，用于测量所要观察的细胞的三维折射率影像；以及

三维折射率和分子染色影像转换部，通过将上述三维折射率影像的测量值输入到深度学习算法来输出细胞的三维分子染色细胞影像。

2.根据权利要求1所述的三维分子影像生成装置，其特征在于，上述三维折射率细胞影像测量部以将所要观察的上述细胞放置或涂抹于载波片上的形态拍摄上述三维折射率影像。

3.根据权利要求1所述的三维分子影像生成装置，其特征在于，上述三维折射率细胞影像测量部包括：

三维影像分块拍摄部，当上述细胞的观察区域大于一次能够拍摄的区域时，拍摄一次能够拍摄的三维折射率影像；以及

影像分块结合部，通过连接一次拍摄的上述三维折射率影像来生成三维折射率载波片图像。

4.根据权利要求1所述的三维分子影像生成装置，其特征在于，上述三维折射率和分子染色影像转换部包括：

三维分块提取部，用于生成上述细胞的三维折射率影像分块；

三维折射率和分子染色分块转换部，基于上述深度学习算法来将上述三维折射率影像分块转换为三维分子标记影像分块；以及

分子分块结合部，将经过转换的多个上述三维分子标记影像分块合并为一个影像。

5.根据权利要求4所述的三维分子影像生成装置，其特征在于，上述三维分块提取部包括：

影像填充部，用于执行填充过程，以防止丢失影像的外围区域值；

细胞区域提取部，用于在经过上述填充过程的填充影像中提取细胞区域；以及

三维折射率分块采样部，用于在上述填充影像的细胞区域中进行分块采样来生成上述细胞的三维折射率影像分块。

6.根据权利要求4所述的三维分子影像生成装置，其特征在于，上述三维折射率和分子染色分块转换部利用基于三维折射率信息来学习的卷积神经网络将每个上述细胞的三维折射率影像分块转换为上述三维分子标记影像分块。

7.根据权利要求4所述的三维分子影像生成装置，其特征在于，为了确保为重叠区域而重建的影像的连续性，上述分子分块结合部乘以基于离分块中心的距离的线性或非线性加权值并相加，在去除填充区域后最终生成针对一个分子标记的上述细胞的三维分子染色细胞影像。

8.根据权利要求1所述的三维分子影像生成装置，其特征在于，

上述三维折射率和分子染色影像转换部包括三维折射率和分子染色影像转换模型生成部，上述三维折射率和分子染色影像转换模型生成部在按每个分子标记测量预设数量以上的样本之后，利用上述深度学习算法构建上述三维折射率和分子染色影像转换模型，

通过上述三维折射率和分子染色影像转换模型对与确保标记特定分子的细胞相对应的三维折射率影像进行测量来生成上述细胞的三维分子染色细胞影像。

9.一种三维分子影像生成方法，其为使用三维折射率影像和深度学习的无标记型三维分子影像生成方法，其特征在于，包括：

测量所要观察的细胞的三维折射率影像的步骤；以及

通过将上述三维折射率影像的测量值输入到深度学习算法来输出细胞的三维分子染色细胞影像的步骤。

10.根据权利要求9所述的三维分子影像生成方法，其特征在于，

上述输出细胞的三维分子染色细胞影像的步骤包括在按每个分子标记测量预设数量以上的样本之后，利用上述深度学习算法构建上述三维折射率和分子染色影像转换模型的步骤，

通过上述三维折射率和分子染色影像转换模型对与确保标记特定分子的细胞相对应的三维折射率影像进行测量来生成上述细胞的三维分子染色细胞影像。