一种纤维间隔的识别方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种纤维间隔的识别方法及装置，根据胶原图像和血管图像获得表征组织样本中面积大于第一阈值的胶原蛋白的位置分布的第一图像，以及表征组织样本中面积小于第一阈值，并且长度大于第二阈值的胶原蛋白的位置分布的第二图像，根据第一图像和第二图像获得胶原块图像，采用预设的决策树作为统一的标准，根据预设的决策树对胶原块图像中的各个胶原块进行分类，获得属于纤维间隔的胶原块，从而得到纤维间隔图像。采用上述纤维间隔的识别方案，一方面，无需对组织样本进行染色处理，减少识别过程中的干扰；另一方面，以预设的决策树作为统一的标准，避免人为识别带来的个体差异，所得的纤维间隔的识别结果稳定性高。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维间隔的识别方法及装置
本专利技术涉及医疗
，特别是涉及一种纤维间隔的识别方法及装置。
技术介绍
生物组织纤维化是指由于炎症导致生物器官实质细胞发生坏死，生物组织内细胞外基质(ExtracellularMatrix，ECM)异常增多和过度积累的病理过程。生物组织纤维化会引起生物器官中组织结构破坏、导致该生物器官功能下降，并最终使得该生物器官硬化。生物组织纤维化可能出现在多种生物器官，以肝脏为例，慢性肝炎会导致肝脏组织中的实质细胞发生坏死，肝脏组织的纤维化程度随着实质细胞的坏死不断加重，使得肝脏新陈代谢异常，最终导致肝硬化甚至肝癌。随着肝脏纤维化的程度加重，肝脏中会出现纤维间隔。因此，确定纤维间隔出现的位置，数量，以及大小，对确定肝脏纤维化的程度具有重要意义。现有技术中，确定肝脏中的纤维间隔，采用如下方法：对肝脏组织的切片进行染色处理，由病理医生观察染色后的肝脏组织的切片，基于该病理医生的经验分析肝脏组织结构，确定肝脏中出现的纤维间隔。上述分析肝脏中纤维间隔的方法，主要依赖于人为的主观判断，一方面，染色处理会影响病理医生的判断；另一方面，不同的病理医生之间存在能力、以及经验等个体差异。对同一个肝脏组织的切片来说，肝脏中纤维间隔的分析结果也会有所不同。从而，上述分析肝脏中纤维间隔的方法，所得的分析结果稳定性差，影响诊断和治疗的有效性。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种纤维间隔的识别方法及装置，从而能够将预设的决策树作为统一的标准，采用图像分析技术手段，识别肝脏组织中的纤维间隔。为此，本专利技术解决技术问题的技术方案是：一种纤维间隔的识别方法，所述方法包括：获取组织样本的胶原图像和血管图像，所述胶原图像用于表征胶原蛋白在所述组织样本中的位置分布，所述血管图像用于表征类血管结构在所述组织样本中的位置分布；根据所述胶原图像和所述血管图像获得第一图像和第二图像，所述第一图像用于表征面积大于第一阈值的胶原蛋白和类血管结构在所述组织样本中的位置分布，所述第二图像用于表征面积小于所述第一阈值，并且长度大于第二阈值的胶原蛋白在所述组织样本中的位置分布；根据所述第一图像和所述第二图像获得胶原块图像，所述胶原块图像包括多个胶原块，每个所述胶原块与预设的决策树中的胶原块的获取方式相同；根据所述预设的决策树对所述胶原块图像中的每个所述胶原块进行分类，获得纤维间隔图像，所述预设的决策树用于表征胶原块的特征信息与该胶原块所属的类型的对应关系。可选的，所述根据所述胶原图像和所述血管图像获得第一图像包括：利用预设的第一掩膜对所述胶原图像进行图像闭运算，获得第三图像；删除所述第三图像中面积小于所述第一阈值的胶原蛋白，获得第四图像；利用预设的第二掩膜对所述第四图像进行图像闭运算，获得第五图像，所述第二掩膜比所述第一掩膜的面积大；合并所述第五图像与所述血管图像获得第六图像；将所述第六图像中面积小于第三阈值的孔洞进行填充获得所述第一图像。可选的，所述根据所述胶原图像和所述血管图像获得第二图像包括：从所述胶原图像中去除所述第一图像获得第七图像；删除所述第七图像中面积小于第四阈值的胶原蛋白获得第八图像；利用预设的第三掩膜对所述第八图像进行闭运算获得第九图像；连接所述第九图像中方向相同，并且距离小于第五阈值的胶原蛋白获得第十图像；删除所述第十图像中长度小于第六阈值的胶原蛋白获得所述第二图像。可选的，所述根据所述第一图像和所述第二图像获得胶原块图像，包括：对所述第一图像中的胶原蛋白进行分割获得第十一图像；将所述第十一图像与所述第二图像合并获得所述胶原块图像。可选的，所述对所述第一图像中的胶原蛋白进行分割获得第十一图像包括：对所述第一图像进行连通域分析，获得每个连通域的距离变换图像，每个所述连通域的距离变换图像用于表征该连通域中的像素点与该像素点最近的边缘之间的距离；根据每个所述连通域的距离变换图像对每个所述连通域进行分割，获得每个所述连通域的第十二图像，每个所述连通域的所述第十二图像包括该连通域中的分支和交叉点；合并所有所述连通域的第十二图像获得第十三图像；将所述第十三图像作为标记，利用分水岭算法对所述第一图像中的胶原蛋白进行分割获得所述第十一图像。可选的，所述根据一个连通域的距离变换图像对该连通域进行分割，获得该连通域的第十二图像包括：采用图像细化算法获得所述连通域的骨架；获取所述骨架中的交叉点集合；根据所述交叉点集合从所述骨架中获得第一分支集合，第二分支集合，所述第一分支集合包括所述骨架中连接一个交叉点的分支，所述第二分支集合包括所述骨架中两个交叉点之间的分支；删除所述第一分支集合中的短分支获得第三分支集合，所述短分支是长度与最大宽度的差小于第七阈值的分支；合并所述第三分支集合与所述第二分支集合获得第四分支集合；对所述第四分支集合中的每个分支进行修正处理获得第五分支集合；合并所述第五分支集合和所述交叉点集合获得所述连通域的第十二图像。可选的，所述对所述第四分支集合中任意一个分支进行修正处理包括：当所述分支的长度超过第八阈值时，利用自动阈值法获得分割阈值；根据所述分割阈值区分所述分支中粗子分支和细子分支，所述粗子分支是所述分支中宽度不小于所述分割阈值的部分，所述细子分支是所述分支中宽度小于所述分割阈值的部分；当所述粗子分支与所述细子分支的宽度的比不大于2，或者所述粗子分支与所述细子分支的长度比大于1/2时，确定所述分支是否是两个交叉点之间的分支，当所述分支是两个交叉点的分支，所述分支的长度超过第九阈值，以及所述分支的长宽比超过第十阈值都满足时，删除所述分支与所述分支的交叉点之间的像素点；当所述粗子分支与所述细子分支的宽度的比大于2，并且所述粗子分支与所述细子分支的长度比不大于1/2时，根据所述分割阈值对所述分支进行切割，获得所述粗子分支和所述细子分支，并删除所述粗子分支和所述细子分支中长度小于第十一阈值的子分支。一种纤维间隔的识别装置，所述装置包括：第一获取模块，用于获取组织样本的胶原图像和血管图像，所述胶原图像用于表征胶原蛋白在所述组织样本中的位置分布，所述血管图像用于表征类血管结构在所述组织样本中的位置分布；第二获取模块，用于根据所述胶原图像和所述血管图像获得第一图像和第二图像，所述第一图像用于表征面积大于第一阈值的胶原蛋白和类血管结构在所述组织样本中的位置分布，所述第二图像用于表征面积小于所述第一阈值，并且长度大于第二阈值的胶原蛋白在所述组织样本中的位置分布；第三获取模块，用于根据所述第一图像和所述第二图像获得胶原块图像，所述胶原块图像包括多个胶原块，每个所述胶原块与预设的决策树中的胶原块的获取方式相同；分类模块，根据所述预设的决策树对所述胶原块图像中的每个所述胶原块进行分类，获得纤维间隔图像，所述预设的决策树用于表征胶原块的特征信息与该胶原块所属的类型的对应关系。可选的，所述第二获取模块包括：第一运算单元，用于利用预设的第一掩膜对所述胶原图像进行图像闭运算，获得第三图像；第一删除单元，用于删除所述第三图像中面积小于所述第一阈值的胶原蛋白，获得第四图像；第二运算单元，利用预设的第二掩膜对所述第四图像进行图像闭运算，获得第五图像，所述第二掩膜比所述第一掩膜的面积大；第一合并单元，用于合并所述第五图像与所述血管图像获得第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维间隔的识别方法，其特征在于，所述方法包括：获取组织样本的胶原图像和血管图像，所述胶原图像用于表征胶原蛋白在所述组织样本中的位置分布，所述血管图像用于表征类血管结构在所述组织样本中的位置分布；根据所述胶原图像和所述血管图像获得第一图像和第二图像，所述第一图像用于表征面积大于第一阈值的胶原蛋白和类血管结构在所述组织样本中的位置分布，所述第二图像用于表征面积小于所述第一阈值，并且长度大于第二阈值的胶原蛋白在所述组织样本中的位置分布；根据所述第一图像和所述第二图像获得胶原块图像，所述胶原块图像包括多个胶原块，每个所述胶原块与预设的决策树中的胶原块的获取方式相同；根据所述预设的决策树对所述胶原块图像中的每个所述胶原块进行分类，获得纤维间隔图像，所述预设的决策树用于表征胶原块的特征信息与该胶原块所属的类型的对应关系。

【技术特征摘要】
1.一种纤维间隔的识别方法，其特征在于，所述方法包括：获取组织样本的胶原图像和血管图像，所述胶原图像用于表征胶原蛋白在所述组织样本中的位置分布，所述血管图像用于表征类血管结构在所述组织样本中的位置分布；根据所述胶原图像和所述血管图像获得第一图像和第二图像，所述第一图像用于表征面积大于第一阈值的胶原蛋白和类血管结构在所述组织样本中的位置分布，所述第二图像用于表征面积小于所述第一阈值，并且长度大于第二阈值的胶原蛋白在所述组织样本中的位置分布；根据所述第一图像和所述第二图像获得胶原块图像，所述胶原块图像包括多个胶原块，每个所述胶原块与预设的决策树中的胶原块的获取方式相同；根据所述预设的决策树对所述胶原块图像中的每个所述胶原块进行分类，获得纤维间隔图像，所述预设的决策树用于表征胶原块的特征信息与该胶原块所属的类型的对应关系。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述胶原图像和所述血管图像获得第一图像包括：利用预设的第一掩膜对所述胶原图像进行图像闭运算，获得第三图像；删除所述第三图像中面积小于所述第一阈值的胶原蛋白，获得第四图像；利用预设的第二掩膜对所述第四图像进行图像闭运算，获得第五图像，所述第二掩膜比所述第一掩膜的面积大；合并所述第五图像与所述血管图像获得第六图像；将所述第六图像中面积小于第三阈值的孔洞进行填充获得所述第一图像。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述胶原图像和所述血管图像获得第二图像包括：从所述胶原图像中去除所述第一图像获得第七图像；删除所述第七图像中面积小于第四阈值的胶原蛋白获得第八图像；利用预设的第三掩膜对所述第八图像进行闭运算获得第九图像；连接所述第九图像中方向相同，并且距离小于第五阈值的胶原蛋白获得第十图像；删除所述第十图像中长度小于第六阈值的胶原蛋白获得所述第二图像。4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一图像和所述第二图像获得胶原块图像，包括：对所述第一图像中的胶原蛋白进行分割获得第十一图像；将所述第十一图像与所述第二图像合并获得所述胶原块图像。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述第一图像中的胶原蛋白进行分割获得第十一图像包括：对所述第一图像进行连通域分析，获得每个连通域的距离变换图像，每个所述连通域的距离变换图像用于表征该连通域中的像素点与该像素点最近的边缘之间的距离；根据每个所述连通域的距离变换图像对每个所述连通域进行分割，获得每个所述连通域的第十二图像，每个所述连通域的所述第十二图像包括该连通域中的分支和交叉点；合并所有所述连通域的第十二图像获得第十三图像；将所述第十三图像作为标记，利用分水岭算法对所述第一图像中的胶原蛋白进行分割获得所述第十一图像。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据一个连通域的距离变换图像对该连通域进行分割，获得该连通域的第十二图像包括：采用图像细化算法获得所述连通域的骨架；获取所述骨架中的交叉点集合；根据所述交叉点集合从所述骨架中获得第一分支集合，第二分支集合，所述第一分支集合包括所述骨架中连接一个交叉点的分支，所述第二分支集合包括所述骨架中两个交叉点之间的分支；删除所述第一分支集合中的短分支获得第三分支集合，所述短分支是长度与最大宽度的差小于第七阈值的分支；合并所述第三分支集合与所述第二分支集合获得第四分支集合；对所述第四分支集合中的每个分支进行修正处理获得第五分支集合；合并所述第五分支集合和所述交叉点集合获得所述连通域的第十二图像。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对所述第四分支集合中任意一个分支进行修正处理包括：当所述分支的长度超过第八阈值时，利用自动阈值法获得分割阈值；根据所述分割阈值区分所述分支中粗子分支和细子分支，所述粗子分支是所述分支中宽度不小于所述分割阈值的部分，所述细子分支是所述分支中宽度小于所述分割阈值的部分；当所述粗子分支与所述细子分支的宽度的比不大于2，或者所述粗子分支与所述细子分支的长度比大于1/2时，确定所述分支是否是两个交叉点之间的分支，当所述分支是两个交叉点的分支，所述分支的长度超过第九阈值，以及所述分支的长宽比超过第十阈值都满足时，删除所述分支与所述分支的交叉点之间的像素点；当所述粗子分支与所述细子分支的宽度的比大于2，并且所述粗子分支与所述细子分支的长度比不大于1/2时，根据所述分割阈值对所述分支进行切割，获得所述粗子分支和所述细子分支，并删除所述粗子分支和所述细子分支中长度小于第十一阈值的子分支。8.一种纤维间隔的识别装置，其特征在于，所述装置包括：第一获取模块，用于获取组织样本的胶原...

【专利技术属性】
技术研发人员：任亚运，王冰琼，孙亚朦，陈姝延，尤红，滕霄，戴其尚，
申请(专利权)人：杭州筹图科技有限公司，首都医科大学附属北京友谊医院，
类型：发明
国别省市：浙江,33