病理切片数字化扫描设备图像处理技术研究

发布时间：2020-04-22 06:55

【摘要】：病理切片是疾病诊断的重要标准,但传统显微镜在观察病理切片效率较低,且不利于数字病理和病理医学教育的开展。病理切片数字化扫描设备通过相机与运动平台的配合,采集病理切片的所有局部显微图像,在计算机中采用图像处理算法拼接为病理切片数字全景图像。完成一张病理切片的数字化扫描需要采集数千幅局部显微图像,最终获取的数字切片的质量和扫描效率与图像处理技术的性能与速度有着直接关系。本文主要对病理切片数字化扫描设备的序列显微图像配准、融合和局部显微多对焦图像融合等技术进行了相关的研究,主要工作内容如下:(1)提出了对病理切片组织进行目标提取的方法实现关键区域的定位,通过缩小切片扫描区域的方式来提高病理切片的扫描效率。(2)通过引入Laplacian梯度函数作为清晰度评价函数,配合z轴调焦实现对显微图像自动对焦,获取清晰的局部显微图像;并提出采用一种预对焦技术,局部的显微图像焦距由附近拉丁抽样点的焦距估算获取,减少采集过程中对焦的次数来加快扫描。(3)采用灰度模板实现了相邻显微图像的配准,针对灰度模板配准速度较慢的问题,提出了一种应用于序列显微图像的改进灰度简化模板快速配准方法;根据相邻显微图像采集位置强相关性的特点,提出了一种惯性搜索的策略;并采用局部上采样相位相关法对获取相邻显微图像亚像素配准参数进行了研究;(4)研究了相邻显微图像融合算法,对于渐入渐出加权平均融合法无法均衡融合图像整体亮度差异的问题,提出了一种基于HSV颜色空间的亮度基准加权修正的方法。(5)针对部分较厚的病理切片组织区域,通过采集不同焦平面的多幅显微图像,使用Shearlet变换多对焦融合法进行多层图像融合,根据显微图像的特性,提出了改进的融合规则,实现了局部显微图像的全幅对焦。(6)对病理切片数字化扫描设备的工作原理进行了分析,构建了切片扫描系统的整体框架,设计了病理切片扫描实验原型系统。
【图文】：

意义变组织通过脱水、包埋和切片等一系列病理组织学方法镜下观察病变组织的结构与细胞病变特征而对疾病做出床诊断和病理研究的过程中，使用传统显微镜观察病理完成聚焦和移动浏览等操作，且由于倍率放大导致视野和精力才能掌握切片的全局与局部关键信息[1]。病理切织的载体，同样有许多不足之处：病理切片需要细心保存、褪色；病理切片的材质通常为玻璃材质，易碎且不便于，不利于远程会诊和病理实验教学[2]。

的全景照片能帮助医生掌握全局信息，更快地定位关键率；可以复制共享、添加标注，，以便建立典型病理切片数据库理诊断的重要手段之一，高质量的数字切片则为医学教4]。病理切片对于医疗诊断有着极其重要的意义，数字病切片的所有信息[5]，因而如何快速扫描获取高质量数字注的热点。化扫描设备主要由运动控制系统、显微成像系统和图像病理切片的各局部显微图像，完成对病理切片扫描、数的出现和广泛应用，有利于解决当前国内病理诊断专家但是当前病理切片扫描设备普遍存在着设备依赖进口、数字化扫描设备的存量不高。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH77;TP391.41

【参考文献】

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本文编号：2636277