[发明专利]一种用于显微镜下病理图像的自动寻焦方法和系统

权利要求书

1.一种用于显微镜下病理图像的自动寻焦方法，其特征在于，所述方法能够用于数字切片仪在显微镜下采集病理图像的过程中的自动寻焦，所述方法包括如下步骤：

(1)布置设备和采集对象：将显微镜和摄像头正对采集区域，将载有病理切片的载玻片放置在采集区域，检测设备是否正常运作；

(2)调整图像的采集位置：通过显微镜和摄像头拍摄采集区域的参照照片，根据参照照片调整显微镜和摄像头的拍摄位置和高度；

(3)病理图像的粗定位：拍摄较大范围内载玻片的照片，通过清晰度算法确认病理切片的范围，将范围设定为细寻焦区域；

所述的粗定位具体包括以下步骤：

(3.1)手动设定病理图像的寻焦段A-B，其中A和B为坐标系中Z方向的坐标数值，且A＞B；

(3.2)以较大的步进距离S进行沿A-B的方向进行移动拍摄，获取(A-B)/S+1张病理图像；

(3.3)用Sobel算子处理所采集到的(A-B)/S+1张病理图像，得到每张病理图像在X方向和Y方向上的响应(x,y)，用公式计算梯度图，用梯度图的均值表示对应的病理图像的清晰度值，从而获得一个由(A-B)/S+1个清晰度值组成的清晰度向量，找出其中的极大值，将该极大值所对应的病理图像作为清晰度值最高的病理图像；

(3.4)如果上一步骤中的极大值≥2，则通过基于深度学习的算法计算清晰度值，再取其中的最大值，将该最大值所对应的病理图像作为清晰度值最高的病理图像；

(3.5)用基于深度学习的分类算法判断病理图像的内容是否为背景，如果是，则换一个视野，重复上述步骤，直到病理图像内容全为前景，将该全为前景的病理图像内容所在的区域设定为细寻焦区域C；

(4)病理图像的细寻焦：在细寻焦区域内进行较小范围的移动和拍摄，用清晰度算法，找出最清晰的连续3张照片，以这3张照片对应的位置和清晰度，用二次曲线方法拟合出最终的焦点位置；

所述的细寻焦具体包括以下步骤：

(4.1)设定细寻焦区域C的某一边角为基准点，在此步骤中，细寻焦区域C是Z方向上的一个位置，C的数值可以用该位置对应的Z方向坐标值来表示；

(4.2)调整显微镜和摄像头沿Z方向移动距离N，以较小的步进距离s，拍摄(C+N-(C-N))/s+1张照片；

(4.3)用清晰度算法，找出最清晰的连续3张病理图片，以这3张病理图片对应的位置和清晰度值，用二次曲线方法拟合出最终的焦点位置。

2.根据权利要求1所述的一种用于显微镜下病理图像的自动寻焦方法，其特征在于，在调整图像的采集位置时，将参照照片发送给中央处理器，中央处理器根据设定的坐标系统调整显微镜和摄像头在X方向和Y方向上的位置，使参照照片上载玻片的左下角位于坐标系统的原点位置，根据显微镜和摄像头的拍摄范围和参照照片上载玻片的对应位置调整显微镜和摄像头在Z方向上的位置。

3.根据权利要求1所述的一种用于显微镜下病理图像的自动寻焦方法，其特征在于，所述采集区域的范围形状为矩形或者平行四边形。

4.根据权利要求1所述的一种用于显微镜下病理图像的自动寻焦方法，其特征在于，在粗定位步骤中所设定的细寻焦区域C为矩形或者平行四边形。

5.根据权利要求1所述的一种用于显微镜下病理图像的自动寻焦方法，其特征在于，所述二次曲线拟合的计算公式为y＝ax²+bx+c，参数为a，b，c，其中x为显微镜和摄像头在z方向的坐标位置，y为每张图片对应的清晰度值。

6.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器在执行所述计算机程序时能够实现如权利要求1至5中任一项所述的自动寻焦方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时能够实现如权利要求1至5中任一项所述的自动寻焦方法的步骤。