一种血细胞扫描仪的图像处理方法及全视野扫描成像系统技术方案

本发明专利技术属于医疗仪器领域，涉及一种血细胞扫描仪的图像处理方法及全视野扫描成像系统，所述的方法包括：S1：生成编码孔径的照明模式；S2：利用一可编程聚光镜作为照明光源，在不同编码孔径的照明模式下，依次采集一光强图像序列；S3：采用最优化方法计算出不同编码孔径的照明模式下所述光强图像序列对应的光学传递函数，然后所述光学传递函数对所述光强图像序列进行超分辨率重构，最终获得超分辨率重构后的强度图。本发明专利技术通过使用不同编码孔径照明对样品进行多次曝光成像，通过一种全视野扫描成像系统，实现了获取更高画质的血细胞全视野图像。像。像。

【技术实现步骤摘要】
一种血细胞扫描仪的图像处理方法及全视野扫描成像系统


[0001]本专利技术属于医疗仪器领域，具体涉及一种图像处理的方法和一种成像系统。

技术介绍

[0002]目前市面上的血细胞扫描仪主要分为油镜扫描仪和干镜扫描仪两种。其中油镜扫描仪能够提供更高的光学分辨率，对血细胞进行成像时细节信息清晰度更高。
[0003]然而在本领域实际应用中，使用上述两种扫描仪也同样有许多不足，例如油镜扫描仪的不足之处在于：油镜的成像景深太浅，提高了系统的对焦难度；油镜的放大倍数高，降低了病理诊断的效率；使用油镜扫描仪需要对物镜进行浸油操作，增加了系统的复杂度和自动化控制的难度，从而导致产品成本的进一步提高。
[0004]使用干镜扫描仪的不足之处在于：由于光学成像系统对信息的传递能力随着频率的升高而衰减，光学成像系统往往并不能达到其理论分辨率极限，从而导致一定范围内的高频信息被淹没在噪声中，导致了光学成像系统的实际分辨率难以达到理论分辨率极限。

技术实现思路

[0005]因此，在成像效果上与油镜血细胞扫描仪保持一致的前提下，提供一种血细胞扫描仪的图像处理方法及全视野扫描成像系统，解决上述问题。
[0006]一种血细胞扫描仪的图像处理方法，包括：
[0007]S1、生成一编码孔径的照明模式；
[0008]S2、利用一可编程聚光镜作为照明光源，在不同编码孔径的照明模式下，依次采集一光强图像序列，所述光强图像序列通过I
i
(x,y)表示，其中I
i
(x,y)表示第i个编码孔径的照明模式所对应的光强图像序列，其中(x,y)表示空域坐标；
[0009]S3、采用最优化方法计算出不同编码孔径的照明模式下所述光强图像序列对应的光学传递函数OTF
i
，然后所述光学传递函数OTF
i
对所述光强图像序列进行超分辨率重构，最终获得超分辨率重构后的强度图I
SR
(x,y)。
[0010]优选地，S1中进一步包括：
[0011]S11：以成像信噪比、成像效率、超分辨率倍数作为优化目标代价函数的同时，对所述编码孔径预先进行照明模式约束；
[0012]S12：然后根据目标代价函数利用最优化方法对所述编码孔径的照明模式进行约束。
[0013]优选地，S2中，构建所述可编程聚光镜的方法包括：
[0014]将一LED阵列平板安装在一聚光镜的前焦面。
[0015]优选地，S2中，构建所述可编程聚光镜的方法还包括：
[0016]将一LCD屏幕安装在所述聚光镜的前焦面，并采用宽谱白光光源对所述LCD屏幕进行照明。
[0017]优选地，S2中，构建所述可编程聚光镜的方法还包括：
[0018]将一LED穹顶阵列安装在所述聚光镜的前焦面。
[0019]优选地，S3中，所述光学传递函数OTF
i
的计算公式为：
[0020][0021]其中，H为系统的相干传递函数，计算公式为：
[0022][0023]其中：S
i
为第i个编码孔径的照明模式的照明函数，ρ是极坐标系表示下频域的极径分量，circ为圆函数，z是空域的轴向坐标，λ是照明光波长。
[0024]优选地，S3中，进行所述超分辨率重构的方法包括以下子步骤：
[0025]S31：使用一反卷积算法，将所述光强图像序列I1(x,y)到I
n
(x,y)在频域进行相加融合，然后基于所对应的光学传递函数形成一合成传递函数，并对所述合成传递函数进行计算，最后进行所述光强图像序列的图像反卷积；
[0026]S32：使用一基于最优化方法的迭代重构法，以图像清晰度最高为优化目标，对所述光强图像序列I1(x,y)到I
n
(x,y)的图像反卷积进行迭代融合。
[0027]一种全视野扫描成像系统，其特征在于，用于权利要求1～7任意一项所述的方法，包括：
[0028]一获取模块(1)，用于通过所述血细胞扫描仪的图像处理方法对一血细胞涂片进行扫描得到一扫描后图像，再将所述扫描后图像进行拼接得到一血细胞全视野图像；
[0029]一计算模块(2)，连接所述获取模块(1)，用于根据一建立的图像细胞量检测模型对所述血细胞全视野图像计算得到一图像细胞量；
[0030]一筛选模块(3)，连接所述计算模块(2)，用于根据一建立的图像筛选检测模型对所述血细胞全视野图像的细胞种类进行筛选、分类得到一图像类别筛选结果；
[0031]一存储模块(4)，连接所述筛选模块(3)，用于存储所述图像细胞量和所述图像类别筛选结果。
[0032]有益效果：本专利技术通过使用不同编码孔径照明对样品进行多次曝光成像，通过一种全视野扫描成像系统，实现了获取更高画质的血细胞全视野图像。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显然，以下描述中的附图仅为本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0034]图1为本专利技术提供的一种血细胞扫描仪的图像处理方法的总体流程示意图；
[0035]图2为本专利技术提供的一种方法中步骤S1的具体流程示意图；
[0036]图3为本专利技术提供的一种方法中步骤S3的具体流程示意图；
[0037]图4为本专利技术提供的一种全视野扫描成像系统的模块示意图。
具体实施方式
[0038]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0039]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0040]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。
[0041]如图1所示，一种血细胞扫描仪的图像处理方法，包括：
[0042]S1、生成编码孔径照明模式；
[0043]S2、利用一可编程聚光镜作为照明光源，在不同编码孔径照明模式下，依次采集一光强图像序列I
i
(x,y)；
[0044]S3、采用最优化方法计算出不同编码孔径照明模式下光强图像序列对应的光学传递函数OTF
i
，对光强图像序列进行超分辨率重构，获得超分辨率重构后的强度图I
SR
(x,y)。
[0045]通过上述的图像处理方法，实现获取了更高画质的血细胞全视野图像。
[0046]如图2所示，进一步地，S1中进一步包括：
[0047]S11：以成像信噪比、成像效率、超分辨率倍数作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种血细胞扫描仪的图像处理方法，其特征在于，包括：S1：生成一编码孔径的照明模式；S2：利用一可编程聚光镜作为照明光源，在不同编码孔径的照明模式下，依次采集一光强图像序列，所述光强图像序列通过I
i
(x,y)表示，其中I
i
(x,y)表示第i个编码孔径的照明模式所对应的光强图像序列，其中(x,y)表示空域坐标；S3：采用最优化方法计算出不同编码孔径的照明模式下所述光强图像序列对应的光学传递函数OTF
i
，然后所述光学传递函数OTF
i
对所述光强图像序列进行超分辨率重构，最终获得超分辨率重构后的强度图I
SR
(x,y)。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中进一步包括：S11：以成像信噪比、成像效率、超分辨率倍数作为优化目标代价函数的同时，对所述编码孔径预先进行照明模式约束；S12：然后根据目标代价函数利用最优化方法对所述编码孔径的照明模式进行约束。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S2中，构建所述可编程聚光镜的方法包括：将一LED阵列平板安装在一聚光镜的前焦面。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S2中，构建所述可编程聚光镜的方法包括：将一LCD屏幕安装在所述聚光镜的前焦面，并采用宽谱白光光源对所述LCD屏幕进行照明。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S2中，构建所述可编程聚光镜的方法包括：将一LED穹顶阵列安装在所述聚光镜的前焦面。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，S3中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炳宪，谢菊元，王焱辉，王克惠，桂坤，左超，张晓磊，孙佳嵩，谢涛，
申请(专利权)人：南京理工大学智能计算成像研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：