一种数字病理图像质量评价系统技术方案

本发明专利技术提供了一种数字病理图像质量评价系统，其特征在于，包括：数字病理图像预处理模块；污迹检测模块；扫描质量评估模块；评分模块，计算最终有效区域，同时汇集数字病理图像预处理模块、污迹检测模块及扫描质量评估模块给出的各分项检测评分给出病理图质量整体评价。本发明专利技术提出了一种数字病理图像质量评价系统，对常规采集的医学病理图像进行统一质量评价，有效去除数字病理图像中无用信息，使医生更专注于有效的病理组织结构，为基于医学病理图像的学术研究提供了可靠的数据保障。

【技术实现步骤摘要】
一种数字病理图像质量评价系统
本专利技术涉及一种图像处理方法，特别涉及一种数字病理图像质量评价系统。
技术介绍
在常规载玻片制备以及病理图像数字化过程中，不可避免的会引入噪声，常见的有：载玻片刀痕\裂痕、切片褶皱\层叠、气泡\胶液\医生的手工标注、聚焦模糊。这些噪声不仅影响临床医生的判断，同样不利于科研人员进行研究，比如时下基于深度学习算法开展的数字病理图像智能判读相关学术问题，极大地受限于数字病理图像本身的质量。因此对数字病理图像质量进行正确评价可为病理诊断和医学学术研究提供可靠保障。目前现有的医学病理图像处理均局限于图像质量评价方面，例如，中国专利CN109191457A公开了一种病理图像质量有效性识别方法，该专利技术利用标注数据训练二分类器，得到病理图像是否符合临床医生的使用要求。中国专利CN104408717A公开了一种基于着色分离的病理图像质量综合评价方法，该专利技术将图像三通道颜色分离，分别计算各通道像素特征，作为评价指标，利用神经网络训练预测，将预测值与真值比对，实现对病理图像颜色质量的评价。因此提出一种数字病理图像质量评价系统对病理诊断和医学研究具有深远意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种能够对常规采集的医学病理图像进行统一质量评价的系统。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是提供了一种数字病理图像质量评价系统，其特征在于，包括：数字病理图像预处理模块，对数字病理图像进行重采样，生成适合系统检测的图像尺寸，同时检测组织切面数量是否合规，给出检测评分；污迹检测模块，用于检测刀痕\裂痕\褶皱\层叠区域，以及气泡\胶液\手工标注区域，给出各分项检测评分；扫描质量评估模块，用于检测模糊区域，检测染色质量，并给出各分项检测评分；评分模块，计算最终有效区域，同时汇集数字病理图像预处理模块、污迹检测模块及扫描质量评估模块给出的各分项检测评分给出病理图质量整体评价。优选地，所述数字病理图像预处理模块包括数字病理图预处理单元以及组织切面数量合规检测单元，其中：数字病理图预处理单元的实现包括以下步骤：步骤101：输入原尺寸的数字病理图，解析该数字病理图的最大采集倍率，结合预处理目标倍率，获得重采样比率，步骤102：基于重采样比率重采样原尺寸的数字病理图，获得全局预处理图；组织切面数量合规检测单元的实现包括以下步骤：步骤201：输入通过数字病理图预处理单元得到的全局预处理图，识别组织部分区域，获取组织部分区域坐标分布；步骤202：按照组织部分区域的坐标裁切组织部分，获取裁切图；步骤203：统计可用组织切面数量N，给出可用切面评分，优选地，所述污迹检测模块包括刀痕\裂痕\褶皱\层叠区域检测单元以及气泡\胶液\手工标注区域检测单元，其中：刀痕\裂痕\褶皱\层叠区域检测单元的实现包括以下步骤：步骤301：输入通过数字病理图预处理单元得到的全局预处理图，进行组织区域提取，二值化，获得原始组织区域图像；步骤302：使用大小为10×10、填充值为0.01的卷积核，对原始组织区域做卷积，获取卷积后图像；步骤303：计算卷积后图像与原始组织区域图像差值，获取差值图；步骤304：对差值图做开运算，计算结果与原始组织区域图像取交集，获取刀痕\裂痕\褶皱\层叠问题区域图像；步骤305：原始组织区域与刀痕\裂痕\褶皱\层叠问题区域图像取差集，获取有效组织区域图像；步骤306：计算有效组织区域图像与原始组织区域图像的比值为r，给出刀痕\裂痕\褶皱\层叠区域评分，刀痕\裂痕\褶皱\层叠区域评分＝100×r；气泡\胶液\手工标注区域检测单元的实现包括以下步骤：步骤401：输入通过数字病理图预处理单元得到的全局预处理图，进行组织区域提取，二值化，获得原始组织区域图像；步骤402：对原始组织区域图像进行Frangi滤波，获得气泡\胶液\手工标注边缘轮廓图像；步骤403：气泡\胶液\手工标注边缘轮廓图像做内填充后与原始组织区域图像做交集，获得气泡\胶液\手工标注问题区域图像；步骤404：原始组织区域图像与气泡\胶液\手工标注问题区域图像取差集，获得有效组织区域图像；步骤405：计算有效组织区域图像与原始组织区域图像的比值为r，给出气泡\胶液\手工标注区域评分，气泡\胶液\手工标注区域评分＝100×r。优选地，所述扫描质量评估模块包括模糊区域检测单元以及染色质量检测单元，其中：模糊区域检测单元的实现包括以下步骤：步骤501：输入通过数字病理图预处理单元得到的全局预处理图，进行组织区域提取，二值化，获得原始组织区域图像；步骤502：对原始组织区域图像进行laplacian滤波，计算laplacian梯度，获得模糊情况热力散点分布图；步骤503：在模糊情况热力散点分布图上用阈值过滤出大于阈值的模糊区域分布，对其进行gaussian滤波，获得模糊区域遮罩；步骤504：原始组织区域图像与模糊区域遮罩取差集，获取有效组织区域图像；步骤505：计算有效组织区域图像与原始组织区域图像的比值为r，给出模糊区域检测评分，模糊区域检测评分＝100×r；染色质量检测单元的实现包括以下步骤：步骤601：输入通过数字病理图预处理单元得到的全局预处理图，进行组织区域提取，二值化，获得原始组织区域图像；步骤602：计算原始组织区域图像的RGB像素分布，获得分布直方图和R、G、B通道中每个通道的平均值；步骤603：计算R通道和B通道的数据差值，获取染色红蓝对比数据；步骤604：根据对比差值阈值判断红蓝通道对比数据，给出染色质量检测评分，统计病理数据库中所有病理图像的RGB像素分布直方图，将全局的R通道和B通道的标准差作为染色质量标准，则其中Rstd和Bstd为数据库中R通道和B通道的标准差，rstd和bstd为检测图像中R和B通道的标准差。优选地，所述评分模块包括最终有效区域计算单元以及质量评分单元，其中：最终有效区域计算单元的实现包括以下步骤：步骤701：汇总刀痕\裂痕\褶皱\层叠区域检测单元、气泡\胶液\手工标注区域检测单元、模糊区域检测单元输出的有效组织区域图像；步骤702：对各有效组织区域图像取交集，获取最终有效组织区域图像。质量评分单元的实现包括以下步骤：步骤801：汇总可用切面评分、刀痕\裂痕\褶皱\层叠区域评分、气泡\胶液\手工标注区域评分、模糊区域检测评分、染色质量检测评分；步骤802：对步骤801汇总得到的各项评分取加权平均，获得最终质量评分；步骤803：根据分数阈值，给出最终质量好\坏判断结果，同时给出最终有效组织区域图像。本专利技术提出了一种数字病理图像质量评价系统，对常规采集的医学病理图像进行统一质量评价，有效去除数字病理图像中无用信息，使医生更专注于有效的病理组织结构，为基于医学病理图像的学术研究提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字病理图像质量评价系统，其特征在于，包括：/n数字病理图像预处理模块，对数字病理图像进行重采样，生成适合系统检测的图像尺寸，同时检测组织切面数量是否合规，给出检测评分；/n污迹检测模块，用于检测刀痕\裂痕\褶皱\层叠区域，以及气泡\胶液\手工标注区域，给出各分项检测评分；/n扫描质量评估模块，用于检测模糊区域，检测染色质量，并给出各分项检测评分；/n评分模块，计算最终有效区域，同时汇集数字病理图像预处理模块、污迹检测模块及扫描质量评估模块给出的各分项检测评分给出病理图质量整体评价。/n

【技术特征摘要】
1.一种数字病理图像质量评价系统，其特征在于，包括：
数字病理图像预处理模块，对数字病理图像进行重采样，生成适合系统检测的图像尺寸，同时检测组织切面数量是否合规，给出检测评分；
污迹检测模块，用于检测刀痕\裂痕\褶皱\层叠区域，以及气泡\胶液\手工标注区域，给出各分项检测评分；
扫描质量评估模块，用于检测模糊区域，检测染色质量，并给出各分项检测评分；
评分模块，计算最终有效区域，同时汇集数字病理图像预处理模块、污迹检测模块及扫描质量评估模块给出的各分项检测评分给出病理图质量整体评价。


2.如权利要求1所述的一种数字病理图像质量评价系统，其特征在于，所述数字病理图像预处理模块包括数字病理图预处理单元以及组织切面数量合规检测单元，其中：
数字病理图预处理单元的实现包括以下步骤：
步骤101：输入原尺寸的数字病理图，解析该数字病理图的最大采集倍率，结合预处理目标倍率，获得重采样比率，
步骤102：基于重采样比率重采样原尺寸的数字病理图，获得全局预处理图；组织切面数量合规检测单元的实现包括以下步骤：
步骤201：输入通过数字病理图预处理单元得到的全局预处理图，识别组织部分区域，获取组织部分区域坐标分布；
步骤202：按照组织部分区域的坐标裁切组织部分，获取裁切图；
步骤203：统计可用组织切面数量N，给出可用切面评分，


3.如权利要求2所述的一种数字病理图像质量评价系统，其特征在于，所述污迹检测模块包括刀痕\裂痕\褶皱\层叠区域检测单元以及气泡\胶液\手工标注区域检测单元，其中：
刀痕\裂痕\褶皱\层叠区域检测单元的实现包括以下步骤：
步骤301：输入通过数字病理图预处理单元得到的全局预处理图，进行组织区域提取，二值化，获得原始组织区域图像；
步骤302：使用大小为10×10、填充值为0.01的卷积核，对原始组织区域做卷积，获取卷积后图像；
步骤303：计算卷积后图像与原始组织区域图像差值，获取差值图；
步骤304：对差值图做开运算，计算结果与原始组织区域图像取交集，获取刀痕\裂痕\褶皱\层叠问题区域图像；
步骤305：原始组织区域与刀痕\裂痕\褶皱\层叠问题区域图像取差集，获取有效组织区域图像；
步骤306：计算有效组织区域图像与原始组织区域图像的比值r，给出刀痕\裂痕\褶皱\层叠区域评分，刀痕\裂痕\褶皱\层叠区域评分＝100×r；
气泡\胶液\手工标注区域检测单元的实现包括以下步骤：
步骤401：输入通过数字病理图预处理单元得到的全局预处理图，进行组织区域提取，二值化，获得原始组织区域图像；
步骤402：对原始组织区域图像进行Frangi滤波，获得气泡\胶液\手工标注边缘轮廓图像；
步骤403：气泡\胶液\手工标注边缘轮廓图像做内填充后与原始...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敬谊，丁偕，杨佐鹏，申成日，丁海明，崔浩阳，
申请(专利权)人：万达信息股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31