本發(fā)明涉及病理切片，特別涉及一種用于鼻分泌物涂片掃描過程中的尋焦方法。

背景技術(shù)：

1、鼻分泌物涂片檢查，主要是在顯微鏡下，檢查是否有中性粒細胞和噬酸細胞，這能給鼻炎的診斷提供重要的參考依據(jù)。將鼻分泌物涂片，用病理切片掃描儀掃描成數(shù)字圖像，然后用深度學(xué)習(xí)的方法檢測其中的細胞，能大大減少病理醫(yī)生的工作量，加快診斷速度。其中掃描的質(zhì)量對于最終的診斷具有重要影響。目前常規(guī)的掃描儀需要通過全局圖判斷掃描區(qū)域和尋焦點，但鼻分泌物的細胞稀疏地分布在玻片上，在全局圖上可能一片空白，找不到明顯的尋焦點，導(dǎo)致尋焦失敗。另外，玻片封片用的膠水，會產(chǎn)生氣泡，外形和細胞類似，會干擾對細胞的尋焦。綜上，目前掃描儀采用尋焦方法無法滿足鼻分泌物涂片的掃描要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

2、本發(fā)明提供一種用于鼻分泌物涂片掃描過程中的尋焦方法，所述尋焦方法包括：

3、(1)拍攝玻片全局圖并劃定掃描區(qū)域框，并將劃定的掃描區(qū)域劃分成m行n列的掃描小塊，相鄰小塊之間存在部分重疊，保證能正常拼接；

4、(2)根據(jù)玻片全局圖和所有掃描小塊的坐標獲取尋焦點列表f，列表f按掃描小塊內(nèi)前景像素點的灰度值排序；

5、(3)按順序從列表f中取一個尋焦點f，移動相機至f點，相機以步進為n在z0±n*p之間進行拍攝圖片，并計算每張圖片的清晰度；其中，z0是z軸基準位，p是拍攝照片張數(shù)減1的一半，即2p+1是拍攝照片的總張數(shù)；

6、例如，步進n為120，p為15時，拍攝[z0-120x15,z0-120x14,…,z0+120x14,z0+120x15]的31張圖，計算31張圖的清晰度；

7、(4)取清晰度最高的圖片，用細胞檢測模型檢測細胞，如果檢測到的細胞數(shù)量大于r，則調(diào)整z軸基準位到該圖片對應(yīng)的z軸位置，粗尋焦過程結(jié)束；否則返回步驟(3)；r優(yōu)選為3；

8、(5)按順序從列表f中取一個尋焦點f，移動相機至f點，將相機的高度移動至z1處拍攝一張圖片；

9、(6)圖片通過細胞檢測模型檢測細胞，如果檢測到的細胞數(shù)量大于3，相機以步進為m在z1±m(xù)*q之間進行拍攝圖片，并計算每張圖片的清晰度；否則返回步驟5；其中，n>m，q是拍攝照片張數(shù)減1的一半，即2q+1是拍攝照片的總張數(shù)；

10、例如，步進m為10，q為10時，拍攝[z1-10x10,z1-10x9,…,z1+10x9,z1+10x10]的21張圖,計算21張圖的清晰度；

11、(7)將清晰度最高的圖片對應(yīng)的z軸位置作為該點的焦點，跳回步驟(5)直至焦點全部尋完。

12、進一步的，所述掃描區(qū)域內(nèi)的掃描小塊按s型順序掃描，掃描順序是(1,1)>(2,1)>...>(m,1)>(m,2)>(m-1,2)>...(1,2)>(1,3)>(2,3)。

13、進一步的，步驟(2)中獲取尋焦點列表f的具體過程為：

14、(2-1)用opencv的cvtcolor函數(shù)，將全局圖轉(zhuǎn)換為灰度圖g；

15、(2-2)灰度圖g中每個像素點是前景像素點(細胞)的灰度值s＝255-g；由于，灰度圖每個像素的值范圍在0～255,如果這個像素上有細胞(前景像素點)，那么這個像素的值遠離255,如果這個像素上沒有東西(背景像素點)，那么這個像素的值接近255，用255-像素灰度值，結(jié)果越大，說明越遠離255,越可能是細胞；

16、(2-3)對于所有的掃描小塊，計算其是前景的灰度值為：通過掃描小塊在前景像素點的灰度均值，具體表達式為mean(s[y:y+h,x:x+w])，其中，xy和wh分別是掃描小塊xy坐標和寬高；

17、(2-4)初始化一個二值圖b，設(shè)置二值圖的高度為m，寬度為n，初始值為1，當二值圖b的值為1表示可以作為尋焦點，二值圖b的值為0表示不可作為尋焦點，其中，二值圖中的每個像素都是一個掃描小塊；

18、(2-5)調(diào)用opencv的distancetransform函數(shù)，計算二值圖b中每個值為1的點到離它最近的值為0的點的距離；

19、(2-6)在距離大于k的點中，取前景像素點的灰度值最高的點，加入到列表f中，設(shè)該點行列坐標為(u,v),將b中[u-2:u+2,v-2:v+2]之間的點均設(shè)置為0，不能再作為尋焦點；其中0≤k≤3,表示尋焦點之間的間隔是最少是多少；

20、(2-7)重復(fù)步驟(2-5)和步驟(2-6)，直至二值圖中沒有可作為尋焦點的點。

21、進一步的，步驟(3)中清晰度的計算過程為：

22、(3-1)用opencv的cvtcolor函數(shù)，將拍攝到的彩色圖轉(zhuǎn)換為灰度圖；

23、(3-2)用opencv的resize函數(shù)，將灰度圖等比縮小到原尺寸的0.25；

24、(3-3)用opencv的sobel函數(shù)，計算其在x和y方向上的梯度dx，dy；

25、(3-4)用opencv的magnitude函數(shù)，計算梯度值m，并將梯度值m的均值作為該圖的清晰度。

26、進一步的，步驟(5)中z1的確定方法為：

27、取出列表f中已獲得細尋焦z值的點放入列表f1，若列表f1為空，返回基準位z0，此時z1＝z0；若列表f1不為空，則計算當前點和列表f1中的點的距離，取距離最近的點的z值，作為當前點的基準位z1。

28、6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鼻分泌物涂片掃描過程中的尋焦方法，其特征在于，步驟(6)中清晰度的計算過程為：

29、(6-1)根據(jù)檢測到的細胞位置和大小，從拍攝的圖中截取其對應(yīng)區(qū)域；

30、(6-2)將截取的圖片轉(zhuǎn)換為灰度圖；

31、(6-3)將灰度圖等比縮小到原尺寸的0.25；

32、(6-4)計算其在x和y方向上的梯度dx，dy；

33、(6-5)計算梯度值，若細胞是中性粒細胞，則將梯度值的均值作為該圖的清晰度；若細胞是噬酸細胞，加大噬酸細胞的權(quán)重，將梯度值的均值乘2后的值作為該圖的清晰度。

34、本發(fā)明具有以下有益效果：

35、(1)本發(fā)明通過將玻片全局圖劃定的掃描區(qū)域框劃分為掃描小塊，按掃描小塊內(nèi)細胞的置信度得分排序，并按置信度得分高低順序依次分別進行粗尋焦和細尋焦兩個階段，加快尋焦速度，在尋焦過程中也可以根據(jù)需求設(shè)定每個尋焦點間的最短距離，即使在全局圖上看不到明顯的細胞所在區(qū)域，也能通過本方法找到部分細胞所在區(qū)域并對焦；

36、(2)本發(fā)明將細胞檢測模型用于對焦圖片，排除雜質(zhì)氣泡等的干擾，使能準確對焦到細胞，得到清晰的鼻分泌物掃描圖，可以能用于構(gòu)建機器學(xué)習(xí)方法，自動統(tǒng)計各細胞的數(shù)量，提高診斷的效率和準確性；并且還能快速排除無細胞尋焦點，加快整個尋焦過程。

技術(shù)特征：

1.一種用于鼻分泌物涂片掃描過程中的尋焦方法，其特征在于，所述尋焦方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鼻分泌物涂片掃描過程中的尋焦方法，其特征在于，所述掃描區(qū)域內(nèi)的掃描小塊按s型順序掃描。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鼻分泌物涂片掃描過程中的尋焦方法，其特征在于，步驟(2)中獲取尋焦點列表f的具體過程為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鼻分泌物涂片掃描過程中的尋焦方法，其特征在于，步驟(3)中清晰度的計算過程為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鼻分泌物涂片掃描過程中的尋焦方法，其特征在于，步驟(5)中z1的確定方法為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鼻分泌物涂片掃描過程中的尋焦方法，其特征在于，步驟(6)中清晰度的計算過程為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及病理切片技術(shù)領(lǐng)域，提供一種用于鼻分泌物涂片掃描過程中的尋焦方法，包括將劃定的掃描區(qū)域劃分成M行N列的掃描小塊；根據(jù)玻片全局圖和所有掃描小塊的坐標獲取尋焦點列表；按順序從列表中取一個尋焦點，移動相機至f點拍攝圖片，并計算每張圖片的清晰度；取清晰度最高的圖片，如果檢測到的細胞數(shù)量大于R，則調(diào)整z軸基準位到該圖片對應(yīng)的z軸位置，粗尋焦過程結(jié)束；按順序從列表中取尋焦點f，移動相機至f點，將相機的高度移動至z<subgt;1</subgt;處拍攝一張圖片；如果檢測到的細胞數(shù)量大于R，相機以步進為m在z<subgt;1</subgt;±m(xù)*q之間進行拍攝圖片，并計算每張圖片的清晰度；將清晰度最高的圖片對應(yīng)的z軸位置作為該點的焦點，直至焦點全部尋完。

技術(shù)研發(fā)人員：張敏飛,汪太平,羅詞文
受保護的技術(shù)使用者：杭州醫(yī)派智能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/12