用于全玻片成像的方法和系统技术方案

提供了获得用于全玻片成像的自适应校准变换的方法(和系统)，其中自适应校准变换用于输出全玻片图像WSI中玻片的空白区域的颜色作为期望颜色。方法包括首先在设备相关颜色空间中接收彩色目标的WSI，其中彩色目标的WSI是来自在设备相关颜色空间中表示的扫描仪的彩色目标的WSI。彩色目标包含至少一个白色色块和三个(接近)原色色块。校准变换被获得来用于将设备相关颜色空间变换为设备无关颜色空间。色度自适应变换使用白色色块在设备相关颜色空间中的颜色、空白(玻璃)区域在设备无关颜色空间中的颜色和目标颜色空间中所需的空白(玻璃)颜色来导出。自适应校准变换通过将色度自适应变换应用于校准变换来获得。适应变换应用于校准变换来获得。适应变换应用于校准变换来获得。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于全玻片成像的方法和系统


[0001]本专利技术涉及用于改进全玻片成像的校准的方法和系统。具体地，本专利技术涉及将校准变换适配为将全玻片图像中的玻片的空白区域输出为期望颜色。

技术介绍

[0002]包含身体组织染色样本的病理玻片可以在显微镜下检查，以分析样本并诊断异常。不同器官、解剖部位和病变的特征的变化和数量意味着从病理学玻片中对异常进行分类对于医生来说是一项耗时的工作，并且需要高水平的经验才能准确地对异常进行分类。
[0003]数字病理学允许将病理学玻片转换为可以在计算机上查看和分析的数字玻片。数字病理扫描仪获取病理玻片的全玻片图像(WSI)，旨在为病理学家提供玻片内容的准确和精确视图。由于WSI中颜色的存在与否直接影响病理学家的表现和临床诊断的可靠性，因此扫描仪再现的颜色应准确且一致。此外，在计算病理学中使用WSI增加了对图像中更严格的颜色保真度的需求。
[0004]不同的实验表明，在数字病理学中使用颜色校准可以改进颜色准确性和一致性。然而，参考和样本不匹配所引入的视觉上令人不快的效果，无论是在强度和白色偏色方面，都会降低校准的实用性。尝试通过在系统中添加经验静态增益来将影响最小化，但这些可能不适用于不同的系统，并且可能会增加不同系统之间的差异。
[0005]数字病理扫描仪中的颜色校准旨在为输出设备(诸如显示监视器)提供最优颜色再现(最接近真实样本颜色)，同时减少扫描仪间的变化。理想情况下，在颜色校准中用作参考的彩色目标(例如颜色模型)应与病理玻片特征匹配。然而，由于缺乏标准化，数字病理扫描仪中使用的目标是通用目标，例如基于胶片的IT8目标。校准目标和病理玻片之间的物理差异可能会在组织图像上引入有色白色投射。
[0006]因此，需要在全玻片成像中提供一致且期望背景颜色的方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术由权利要求限定。
[0008]根据本专利技术的一个方面的示例，提供了用于获得用于全玻片成像的自适应校准变换的方法，其中自适应校准变换用于输出由扫描仪获得的全玻片图像WSI中玻片的空白区域的颜色作为设备无关颜色空间中的期望颜色，方法包括：
[0009]在设备相关颜色空间中接收彩色目标的WSI，其中彩色目标的WSI是在设备相关颜色空间中表示的来自扫描仪的彩色目标的WSI，并且其中彩色目标包含至少一个白色色块和三个彩色色块；
[0010]获得用于将设备相关颜色空间变化到设备无关颜色空间的校准变换；
[0011]基于白色色块在设备相关颜色空间中的颜色、空白区域在设备相关颜色空间中的颜色和目标颜色空间中的期望颜色(即，载玻片的玻片空白区域的颜色)，确定色度自适应变换；以及
[0012]基于将色度自适应变换应用于校准变换来获得自适应校准变换。
[0013]全玻片图像示出空白区域的背景颜色(例如，没有组织的位置)，但由于RGB传感器、光源和操作条件的不同，背景颜色在不同扫描仪中可能会有所不同。全玻片图像通常被处理到标准颜色空间，主要是为了让显示器能够准确地显示图像。处理通常涉及使用作为扫描仪颜色校准的结果获得的映射矩阵或查找表来变换WSI，这将扫描仪相关的WSI变换到设备无关颜色空间，设备无关颜色空间可以进一步变换到输出设备颜色空间，诸如显示器sRGB。然而，通常在数字病理学中使用的这样的变换不会再现期望的和一致的背景颜色，特别是玻片的空白区域。
[0014]根据本专利技术，为了适配背景颜色，色度自适应变换基于玻片的(玻璃)空白区域的颜色和期望颜色来确定。(最终)色度自适应变换将扫描仪的白点变换为最优白点，其中最优白点源自调整玻片的空白区域(即，玻璃区域)的变换颜色。
[0015]色度自适应变换被应用于校准变换来获得自适应校准变换。自适应校准变换然后可以被应用于任何WSI，并且输出图像将具有背景颜色(空白玻片区域)，背景颜色被表示为设备无关颜色空间中的期望颜色。
[0016]为免生疑问，除非另有说明，否则“设备相关颜色空间”是指由扫描仪使用的颜色空间。“设备无关颜色空间”旨在指代独立于扫描仪并且独立于任何输出设备的颜色空间。该设备无关颜色空间可以是通常不用作输出颜色空间的颜色空间(诸如XYZ)。
[0017]在本文档中，每当提及特征的颜色(诸如白色色块的颜色或玻璃区域的颜色)时，这指代当前正在讨论的特定颜色空间中的颜色。
[0018]彩色目标例如包括三个色块，三个色块是原色或接近原色。获得校准变换然后可以基于通过将扫描仪从彩色目标获取的原始RGB值集合映射到参考色度值集合并获得变换函数来校准扫描仪。
[0019]目标颜色空间可以是与设备无关颜色空间相同的颜色空间，也可以是不同的、输出设备相关颜色空间(诸如显示器sRGB)。但是，设备无关颜色空间通常用于中间颜色变换，并且在视觉上并不直观。因此，期望颜色优选地在输出设备相关颜色空间中定义。例如，显示颜色白色中的中性白色被定义为R＝G＝B。
[0020]确定色度自适应变换然后可以包括：
[0021]将自适应校准变换应用于设备相关颜色空间中空白区域的颜色；
[0022]将空白区域的颜色进一步变换到目标颜色空间；
[0023]在同一目标颜色空间中，确定空白区域颜色和期望颜色之间的色差；以及
[0024]迭代地修改设备无关颜色空间中的白点，以在设备无关颜色空间中获得自适应白点，使得自适应校准变换产生最小的色差。
[0025]尽管期望颜色在目标颜色空间中定义，但是色度自适应方法利用了设备无关颜色空间中的输入和输出白点。这是因为用于计算色度自适应变换的技术(诸如色度自适应矩阵，例如Bradford、Von Kries和XYZ缩放)均在设备无关颜色空间中设计。因此，色度自适应矩阵的适配发生在设备无关颜色空间中。
[0026]修改扫描仪白点例如包括给定作为源白点的设备无关颜色空间中的白点以及作为目标白点的自适应扫描仪白点的情况下，确定色度自适应矩阵。
[0027]如上所述，最终(最优)扫描仪白点可能无法在设备无关颜色空间中直观地定义。
因此，优化过程不是预先确定的，而是基于对目标颜色空间中玻片的空白(玻璃)区域的实际和期望颜色的处理而产生最优扫描仪白点。该目标颜色空间可以在例如显示器或打印机上直观且可视化。
[0028]设备无关颜色空间可以是以下之一：
[0029]XYZ颜色空间；或者
[0030]Lab颜色空间。
[0031]目标颜色空间例如包括线性颜色空间并且可以包括以下之一：
[0032]sRGB颜色空间；
[0033]SWOP CMYK颜色空间；
[0034]Adobe RGB颜色空间；以及
[0035]ProPhoto RGB颜色空间。
[0036]确定色度自适应变换可以基于以下一项或多项：
[0037]XYZ缩放方法；
[0038]布拉德福德(Bradford)方法；或者
[0039]冯克里斯(Von Kries)方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于获得全玻片成像的自适应校准变换(416)的方法，其中所述自适应校准变换(416)用于输出通过扫描仪获得的全玻片图像WSI中所述玻片(104)的空白区域的颜色，以作为设备无关颜色空间中的期望颜色(408)，所述方法包括：在设备相关颜色空间中接收彩色目标的WSI，其中所述彩色目标的WSI是在所述设备相关颜色空间中表示的来自所述扫描仪的彩色目标(102)的WSI，并且其中所述彩色目标(102)包含至少一个白色色块(106)和三个彩色色块；获得用于将所述设备相关颜色空间变换为所述设备无关颜色空间的校准变换(406)；基于所述白色色块在所述设备相关颜色空间中的颜色、所述空白区域在所述设备相关颜色空间中的颜色以及目标颜色空间中的所述期望颜色来确定色度自适应变换(414)；以及基于将所述色度自适应变换(414)应用于所述校准变换(406)，获得自适应校准变换(416)；其中获得校准变换(406)是基于校准所述扫描仪而实现的，校准所述扫描仪通过以下操作进行：将扫描仪从所述彩色目标(102)获取的原始RGB值集合映射到参考色度值集合(404)并且获得校准变换(406)。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述设备无关颜色空间包括：XYZ颜色空间；或者Lab颜色空间。3.根据权利要求1至2所述的方法，其中所述彩色目标(102)由至少一个白色色块和至少三个彩色色块组成，例如：IT 8.7/1彩色目标；麦克白颜色检查器；Sierra彩色目标；Chromacal彩色目标；或者MGH彩色目标。4.根据权利要求1至3所述的方法，其中确定色度自适应变换包括：(503)将所述自适应校准变换应用于所述设备相关颜色空间中的所述空白区域的所述颜色；(504)对所述空白区域的所述颜色应用进一步的变换至所述目标颜色空间；(505)确定所述目标颜色空间中的所述空白区域与所述目标颜色空间中的所述期望颜色之间的色差；以及(501)迭代地修改所述设备无关颜色空间中的白点，以获得所述设备无关颜色空间中的自适应白点，使得所述自适应校准变换产生最小色差。5.根据权利要求4所述的方法，其中修改扫描仪白点包括：在给定作为源白点的所述设备无关颜色空间中的所述白点以及作为目的地白点的自适应扫描仪白点的情况下，确定色度自适应矩阵。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述目标颜色空间包括线性颜色空间，并且包括：sRGB颜色空间；SWOP CMYK颜色空间；
Adobe RGB颜色空间；或者ProPhoto RGB颜色空间。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中确定色度自适应变换(414)基于以下一项或多项：XYZ缩放方法；布拉德福德方法；以及冯克里斯方法。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述期望颜色(40...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：