一種基于模糊思想的染色切片識別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，涉及一種染色切片識別方法，尤其涉及一種基于模糊思想的染色切片識別方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來，隨著社會對醫(yī)療技術(shù)要求的提高，各種新的醫(yī)療設(shè)備層出不窮，數(shù)字切片掃描儀的發(fā)展也成為其中相當(dāng)重要的一環(huán)。數(shù)字切片掃描系統(tǒng)能將載玻片全信息、全方位快速掃描，使傳統(tǒng)物質(zhì)化的載玻片變成新一代數(shù)字化病理切片，是對病理診斷技術(shù)實現(xiàn)劃時代的變革。
[0003]掃描系統(tǒng)中一個重要的步驟是對切片預(yù)覽，并利用圖像處理技術(shù)將預(yù)覽圖中的組織識別出來，與背景分離，以便進(jìn)行后續(xù)處理。傳統(tǒng)的識別方法是將預(yù)覽圖灰度化后進(jìn)行閾值分割，實現(xiàn)組織與背景的二值化分離。
[0004]但傳統(tǒng)的識別方法可以將普通切片中的組織有效的識別出來，不過普適性并不高，一旦遇到顏色比較淡(組織顏色與背景顏色相近)的組織，算法很難有良好的區(qū)分組織與背景。這是由于灰度化后組織與背景的灰度值很接近，很難確定有效的閾值去區(qū)分組織與背景，導(dǎo)致結(jié)果中出現(xiàn)組織識別不全，大量雜質(zhì)被誤認(rèn)為組織的情況出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于模糊思想的染色切片識別方法，將染色切片中的組織與背景進(jìn)行有效分離，盡可能的保留組織并去除雜質(zhì)。
[0006]為達(dá)到上述目的，具體技術(shù)方案如下:
[0007]一種基于模糊思想的染色切片識別方法，適用于將切片預(yù)覽圖中的組織與背景分離，包括以下步驟:
[0008]步驟1，制備染色切片的預(yù)覽圖，并將其轉(zhuǎn)為灰度圖，所述灰度圖中包括組織和背景圖像；
[0009]步驟2，將灰度圖圖像分為若干個小塊，依據(jù)一個小塊內(nèi)所有像素灰度值相同的標(biāo)準(zhǔn)判斷小塊屬于組織或背景圖像，將小塊二值化，得到塊圖；
[0010]步驟3，將塊圖進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理，先腐蝕后膨脹，將獨(dú)立的雜質(zhì)小塊濾掉，得到最終結(jié)果圖。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟2中的二值化的閾值為灰度圖的均值。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟2中的小塊為若干個邊長為a的正方形小塊。
[0013]優(yōu)選的，所述步驟I中的染色切片包括普通染色切片或淡染色切片。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟I包括:
[0015]步驟1.1，制備淡染色切片和空白切片的預(yù)覽圖，并將兩者轉(zhuǎn)為灰度圖后相減，得到相減的灰度圖；
[0016]步驟1.2，將相減的灰度圖的所有像素灰度值乘以系數(shù)μ，得到最終的灰度圖；
[0017]步驟2中將最終的灰度圖圖像分為若干個小塊。
[0018]優(yōu)選的，所述步驟1.2中系數(shù)μ根據(jù)相減的灰度圖的灰度直方圖而定。
[0019]優(yōu)選的，所述方法適用于數(shù)字切片掃描系統(tǒng)中。
[0020]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)方案解決了普通算法識別淡染色切片效果不佳的問題，通過模糊思想，很好的將組織與背景進(jìn)行了分離，對數(shù)字切片掃描系統(tǒng)產(chǎn)生積極的作用，使其對不同類型的切片有更好的適應(yīng)性。
【附圖說明】
[0021]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0022]圖1是本發(fā)明實施例的流程示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明實施例的淡染色切片的預(yù)覽圖；
[0024]圖3是本發(fā)明實施例的空白切片的預(yù)覽圖；
[0025]圖4是本發(fā)明實施例的相減的灰度圖；
[0026]圖5是本發(fā)明實施例的最終的灰度圖；
[0027]圖6是本發(fā)明實施例的塊圖；
[0028]圖7是本發(fā)明實施例的結(jié)果圖。
【具體實施方式】
[0029]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0030]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0031]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例做具體闡釋。
[0032]如圖1中所示的本發(fā)明的實施例的一種基于模糊思想的染色切片識別方法，具體步驟為:
[0033]步驟1.1，背景減除。如圖2和圖3中所示，若直接將預(yù)覽圖不作任何預(yù)處理直接識別，效果不佳，因此先準(zhǔn)備一張空白切片預(yù)覽圖作為背景圖，將兩圖轉(zhuǎn)為灰度圖后相減，得到如圖4中所示的相減的灰度圖，記為sub_img，這時組織與背景的區(qū)別較不作處理而言有很大提尚。
[0034]步驟1.2，灰度增強(qiáng)。如圖5中所示，由于淡染色切片組織顏色淺，為了得到更好的分割效果，將sub_img的所有像素灰度值乘以一個系數(shù)μ，得到最終的灰度圖，記為ex_img，以加大組織與背景之間的灰度差，μ的取值需要根據(jù)sub_img的灰度直方圖而定，過大過小均不利于之后的處理。
[0035]步驟2，小塊二值化。
[0036]本發(fā)明的核心思想在于:機(jī)器與人眼的差別在于，機(jī)器更容易察覺細(xì)小的區(qū)別，而人眼往往將這些區(qū)別忽略。機(jī)器的靈敏有時候反而會對結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面影響，淡染色組織的識別就是一個例子。在淡染色切片中，雖然組織顏色淡，但是人眼會把連成一片的地方很自然的視作組織，而對機(jī)器而言，機(jī)器會依次判斷每個像素是屬于組織還是背景，因此很難得到我們想要的結(jié)果。
[0037]本發(fā)明的解決思路是模糊化，即不讓機(jī)器去深宄每一個像素點，而是將圖像分為許多個邊長為a的正方形小塊，機(jī)器只需依據(jù)一個小塊內(nèi)所有像素灰度值相同來判斷小塊是組織或背景圖像即可，這樣更符合人眼視覺的判斷標(biāo)準(zhǔn)。
[0038]如圖6中所示，將ex_img小塊化并二值化，得到塊圖，記為block_img，二值化的閾值為圖ex_img的均值，多次的實驗結(jié)果表明采用均值是可行的。
[0039]步驟3，block_img已經(jīng)基本將組織識別出來，但會有許多雜質(zhì)也被識別進(jìn)來，如圖7中所示，這里對block_img進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理，先腐蝕后膨脹，將獨(dú)立的雜質(zhì)小塊濾掉，得到最終結(jié)果圖。從最終的結(jié)果圖中可以看出，組織基本已經(jīng)被識別出來，雖然有仍然有些雜質(zhì)未被去除，這是由于雜質(zhì)比較大，考慮到小塊組織存在的可能性，這里不對較大雜質(zhì)進(jìn)行去除。
[0040]本發(fā)明的實施例解決了普通算法識別淡染色切片效果不佳的問題，通過模糊思想，很好的將組織與背景進(jìn)行了分離，對數(shù)字切片掃描系統(tǒng)產(chǎn)生積極的作用，使其對不同類型的切片有更好的適應(yīng)性。
[0041]以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于模糊思想的染色切片識別方法，適用于將切片預(yù)覽圖中的組織與背景分離，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，制備染色切片的預(yù)覽圖，并將其轉(zhuǎn)為灰度圖，所述灰度圖中包括組織和背景圖像； 步驟2，將灰度圖圖像分為若干個小塊，依據(jù)一個小塊內(nèi)所有像素灰度值相同的標(biāo)準(zhǔn)判斷小塊屬于組織或背景圖像，將小塊二值化，得到塊圖； 步驟3，將塊圖進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理，先腐蝕后膨脹，將獨(dú)立的雜質(zhì)小塊濾掉，得到最終結(jié)果圖。2.如權(quán)利要求1所述的基于模糊思想的染色切片識別方法，其特征在于，所述步驟2中的二值化的閾值為灰度圖的均值。3.如權(quán)利要求2所述的基于模糊思想的染色切片識別方法，其特征在于，所述步驟2中的小塊為若干個邊長為a的正方形小塊。4.如權(quán)利要求1所述的基于模糊思想的染色切片識別方法，其特征在于，所述步驟I中的染色切片包括普通染色切片或淡染色切片。5.如權(quán)利要求4所述的基于模糊思想的染色切片識別方法，其特征在于，所述步驟I包括: 步驟1.1，制備淡染色切片和空白切片的預(yù)覽圖，并將兩者轉(zhuǎn)為灰度圖后相減，得到相減的灰度圖； 步驟1.2，將相減的灰度圖的所有像素灰度值乘以系數(shù)μ，得到最終的灰度圖； 步驟2中將最終的灰度圖圖像分為若干個小塊。6.如權(quán)利要求5所述的基于模糊思想的染色切片識別方法，其特征在于，所述步驟1.2中系數(shù)μ根據(jù)相減的灰度圖的灰度直方圖而定。7.如權(quán)利要求1所述的基于模糊思想的染色切片識別方法，其特征在于，所述方法適用于數(shù)字切片掃描系統(tǒng)中。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于模糊思想的染色切片識別方法，適用于將切片預(yù)覽圖中的組織與背景分離，包括制備染色切片的預(yù)覽圖，并將其轉(zhuǎn)為灰度圖，所述灰度圖中包括組織和背景圖像；將灰度圖圖像分為若干個小塊，依據(jù)一個小塊內(nèi)所有像素灰度值相同的標(biāo)準(zhǔn)判斷小塊屬于組織或背景圖像，將小塊二值化，得到塊圖；將塊圖進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理，先腐蝕后膨脹，將獨(dú)立的雜質(zhì)小塊濾掉，得到最終結(jié)果圖。本發(fā)明的技術(shù)方案很好的將組織與背景進(jìn)行了分離，使數(shù)字切片掃描系統(tǒng)對不同類型的切片有更好的適應(yīng)性。
【IPC分類】G06K9/00
【公開號】CN104899584
【申請?zhí)枴緾N201510381236
【發(fā)明人】劉炳憲, 謝菊元, 王焱輝, 王克惠, 丁科迪
【申請人】寧波江豐生物信息技術(shù)有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月29日