生物样品三维结构的构建方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种生物样品三维结构的构建方法及装置，所述方法包括，获取至少两个生物样品薄片的三维图像；修正所述薄片的三维图像表面生成三维图像块；将所述三维图像块拆分为二维序列图像，并根据所述至少两个生物样品薄片的位置排列所述二维序列图像；计算所述二维序列图像的图像变形位置坐标，确定所述生物样品的三维结构。本发明专利技术能够有效处理序列薄片的不规则形变和表面不平整，并将序列薄片的三维图像在三维空间中联接起来，实现对大体量生物样品的高分辨率整体三维结构构建。

Construction Method and Device of Three-Dimensional Structure of Biological Samples

The invention relates to a method and device for constructing a three-dimensional structure of a biological sample. The method comprises acquiring three-dimensional images of at least two biological sample slices, modifying the three-dimensional image surface of the slice to generate three-dimensional image blocks, dividing the three-dimensional image blocks into two-dimensional sequence images, and arranging the two-dimensional sequence images according to the positions of at least two biological sample slices. The three-dimensional structure of the biological sample is determined by calculating the image deformation position coordinates of the two-dimensional sequence image. The invention can effectively deal with the irregular deformation and surface irregularity of serial slices, and connect the three-dimensional images of serial slices in three-dimensional space, thus realizing the high-resolution overall three-dimensional structure construction of a large number of biological samples.

【技术实现步骤摘要】
生物样品三维结构的构建方法及装置
本专利技术涉及图像处理领域，具体涉及一种生物样品三维结构的构建方法及装置。
技术介绍
近年来，显微成像技术不断创新，生物样品制备技术不断发展，以更高的空间分辨率和更大的成像深度进行三维成像，成为生物学家研究的热点。目前针对生物组织的光学显微成像技术，如光片成像、X射线断层成像、透射电镜断层成像等方法，已能够获得生物样品的高分辨率整体三维图像。但由于成像信号激发深度和显微物镜视场有限等原因，该类方法对样品的厚度提出了限制。对于大体量生物样品的高分辨率整体三维结构，仍然需要切成具有一定厚度的生物组织序列薄片，再依次进行三维成像，在获得的三维成像结果后对其进行配准，以得到生物样品的整体三维结构。但生物样品在切片和成像过程中会产生不规则形变及每个序列薄片发生的形变各不相同等情况，所以，在构建生物样品三维结构的过程中存在薄片表面起伏不定、相邻薄片三维成像结果之间配准困难等一些亟待解决的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决生物样品在切片和成像过程中产生的不规则形变、表面不平整及每个序列薄片发生的形变等问题，本专利技术提供了一种生物样品三维结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物样品三维结构的构建方法，其特征在于，所述构建方法包括：获取至少两个生物样品薄片的三维图像；修正所述薄片的三维图像表面生成三维图像块；将所述三维图像块拆分为二维序列图像，并根据所述至少两个生物样品薄片的位置排列所述二维序列图像；计算所述二维序列图像的图像变形位置坐标；通过图像变形确定所述生物样品的三维结构。

【技术特征摘要】
1.一种生物样品三维结构的构建方法，其特征在于，所述构建方法包括：获取至少两个生物样品薄片的三维图像；修正所述薄片的三维图像表面生成三维图像块；将所述三维图像块拆分为二维序列图像，并根据所述至少两个生物样品薄片的位置排列所述二维序列图像；计算所述二维序列图像的图像变形位置坐标；通过图像变形确定所述生物样品的三维结构。2.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述计算所述二维序列图像的图像变形位置坐标的方法包括：在相邻所述二维序列图像上设置网格，根据所述网格顶点确定对应点；调整所述对应点的位置，根据预设算法计算图像形变后的对应点的位置坐标。3.如权利要求2所述的构建方法，其特征在于，所述在相邻所述二维序列图像上设置网格，根据所述网格顶点确定对应点的方法包括：根据所述二维序列图像的位置信息判断相邻二维序列图像是否属于同一个生物样品薄片；当相邻所述二维序列图像属于同一生物样品薄片时，分别选取所述二维序列图像上的网格顶点对应的位置点作为其对应点；当相邻所述二维序列图像属于不同生物样品薄片时，采用设定算法使相邻二维序列图像相匹配，分别选取匹配后的所述二维序列图像上的网格顶点对应的位置点作为其对应点。4.如权利要求3所述的构建方法，其特征在于，所述采用设定算法使相邻二维序列图像相匹配，分别选取匹配后的所述二维序列图像上的网格顶点对应的位置点作为其对应点的方法包括：采用SIFTflow算法对两个相邻图像中的第一图像进行图像变形，使所述第一图像与所述相邻图像中的第二图像相匹配；在所述变形后的第一图像和第二图像上分别设置网格，且所述第一图像和第二图像中对应网格的位置坐标相同；选取第一图像中与所述变形后的第一图像中网格顶点对应的位置点作为其对应点；选取第二图像中网格顶点对应的位置点作为其对应点。5.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，通过图像变形确定所述生物样品的三维结构的方法包括：采用移动最小二乘法对所述二维序列图像进行图像形变，获取图像中新设网格顶点在图像形变后的位置坐标；采用双线性插值法获取所述图像中除去新设网格顶点后所有像素点在图像形变后的位置坐标。6.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述修正所述薄片的三维图像表面生成三维图像块包括：确定所述三维图像的二维侧视图中生物样品与背景信息的范围；将所述生物样品范围内的图像像素按列进行三次插值，并缩放至预先设定的薄片厚度。7.如权利要求6所述的构建方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，舒畅，韩华，谢启伟，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11