一种组织切片图像与制造技术

本发明专利技术涉及病理图像处理技术领域，提供一种组织切片图像与

【技术实现步骤摘要】
一种组织切片图像与DAPI染色图像配准方法


[0001]本专利技术涉及病理图像处理
，特别涉及一种组织切片图像与
DAPI
染色图像配准方法
。

技术介绍

[0002]DAPI
是一种能够与
DNA
强力结合的荧光染料，它结合到双链
DNA
小沟的
AT
碱基对处，一个
DAPI
分子可以占据三个碱基对的位置
。
结合到双链
DNA
上
DAPI
分子的荧光强度提高大约
20
倍
。
常用于细胞凋亡检测，染色后用荧光显微镜观察或流式细胞仪检测
。
也常用于普通的细胞核染色以及某些特定情况下的双链
DNA
染色
。
细胞经热激处理后用
DAPI
染色3分钟，在荧光显微镜下可以看到细胞核的形态变化
。
但在现有技术中，正常显微镜下白光照射的组织切片图像与荧光显微镜下
DAPI
染色图像需要手动配准，操作繁琐，不利于观测图像特征
。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术提供以下技术方案：
[0004]本专利技术提供一种组织切片图像与
DAPI
染色图像配准方法，所述配准方法包括
:
[0005](1)
对组织切片图像与
DAPI
染色图像进行灰度处理，并按同工作倍率放大；
[0006](2)
获取组织切片与
DAPI
染色的特征点图像；
[0007](3)
寻找组织切片与
DAPI
染色的特征点图像的最佳缩放比例
is
最佳
、
旋转角度
ia、
水平位移
dx
和垂直位移
dy
和平均点
(xm
，
ym)
；
[0008](4)
以平均点
(xm
，
ym)
生成多个子框，并按最佳缩放比例
is
最佳
将组织切片图像和组织切片特征点图像等比例缩放，使子框中包含的组织切片特征点超过
200
；
[0009](5)
针对每个子框，使用最佳缩放比例
is
最佳
和旋转角度
ia
，在以
(xm
，
ym)
为旋转中心的情况下，对
DAPI
染色特征点进行处理生成变换矩阵
tf2
；
[0010](6)
将变换矩阵
tf2
与
DAPI
染色图像通过
opencv
中
cv2.warpAffine
函数生成最终配准图像
。
[0011]进一步的，步骤
(2)
的具体过程为：
[0012]对组织切片图像与
DAPI
染色图像的灰度图像分别使用滤波器进行滤波得出分值图，然后利用
opencv
计算分值图中的连通域，具体利用
opencv
中
cv2.connectedComponentsWithStats
函数计算分值图中的连通域，并检查连通域的面积是否超过阈值
(
测试得到的最佳值
)
，对于超过阈值的连通域，求其内部最大值的坐标
(x
，
y)
作为特征点，最大值作为得分，并按分值排序，生成特征点图像
。
[0013]滤波器由两个
opencv
中的2维高斯滤波器组成
:
高斯滤波器
A
，
B
窗口值均为
15*15
，标准分别为3，7，输出为
a
，
b.
滤波器整体输出为
(a
‑
b)*10。
[0014]进一步的，步骤
(3)
的具体过程为：
[0015](31)
将组织切片图像和
DAPI
染色图像保持比例不变，将长边缩放至
200
像素，并按
相同缩放比例对特征点图像进行缩放；将缩放后的图像与特征点在
0.9
至1区间内按
0.1
间隔再次缩放，然后在不同缩放比例下，将组织切片图像不超过
DAPI
染色图像边界的前提下，调整水平和垂直位移，分别计算组织切片图像与
DAPI
染色图像对应的特征点图像之间的
IoU
，找出
IoU
最大值所在位置即最佳匹配位置，得到最佳匹配的缩放比例
s
；
[0016](32)
再将缩放后的组织切片图像和
DAPI
染色图像放大两倍，将组织图片上所有特征点的平均值为基准旋转，角度区间为
‑5至5度，
s
‑
0.1
～
s+0.1
区间内，按
0.1
间隔，调整水平和垂直位移，计算组织切片图像与
DAPI
染色特征点图像之间的
IoU
，找出
IoU
最大值所在位置即最佳匹配位置，找出
IoU
最大值处对应的缩放比例
is、
旋转角度
ia、
水平位移
dx
和垂直位移
dy
；
[0017](33)
将缩放比例调整为
(is
‑
0.1)*0.9
～
(is+0.1)*1.1
，等间隔分为
55
份，旋转角度调整为
ia
±2间隔
0.4
，水平位移为
dx
±4间隔1，垂直位移为
dy
±4间隔1，重复步骤
(32)
，找到最佳缩放比例
is
最佳
；
[0018]将最佳缩放比例
is
最佳
与步骤
(1)
中工作倍率缩放，缩放倍率＝
is
最佳
*
工作倍率，将特征点坐标等比例缩放，对所有
DAPI
染色特征点求平均值，记为平均点
(xm
，
ym)。
[0019]进一步的，步骤
(4)
的具体过程为：设组织切片图像宽高分别为
w
，
h
，则子框中心点移动的步长
d
＝
(w+h本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种组织切片图像与
DAPI
染色图像配准方法，其特征在于，所述配准方法包括
:(1)
对组织切片图像与
DAPI
染色图像进行灰度处理，并按同工作倍率放大；
(2)
获取组织切片与
DAPI
染色的特征点图像；
(3)
寻找组织切片与
DAPI
染色的特征点图像的最佳缩放比例
is
最佳
、
旋转角度
ia、
水平位移
dx
和垂直位移
dy
和平均点
(xm
，
ym)
；
(4)
以平均点
(xm
，
ym)
生成多个子框，并按最佳缩放比例
is
最佳
将组织切片图像和组织切片特征点图像等比例缩放，使子框中包含的组织切片特征点超过
200
；
(5)
针对每个子框，使用最佳缩放比例
is
最佳
和旋转角度
ia
，在以
(xm
，
ym)
为旋转中心的情况下，对
DAPI
染色特征点进行处理生成变换矩阵
tf2
；
(6)
将变换矩阵
tf2
与
DAPI
染色图像通过
opencv
中
cv2.warpAffine
函数生成最终配准图像
。2.
根据权利要求1所述的一种组织切片图像与
DAPI
染色图像配准方法，其特征在于，步骤
(2)
的具体过程为：对组织切片图像与
DAPI
染色图像的灰度图像分别使用滤波器进行滤波得出分值图，然后利用
opencv
计算分值图中的连通域，并检查连通域的面积是否超过阈值，对于超过阈值的连通域，求其内部最大值的坐标
(x
，
y)
作为特征点，最大值作为得分，并按分值排序，生成特征点图像
。3.
根据权利要求1所述的一种组织切片图像与
DAPI
染色图像配准方法，其特征在于，步骤
(3)
的具体过程为：
(31)
将组织切片图像和
DAPI
染色图像保持比例不变，将长边缩放至
200
像素，并按相同缩放比例对特征点图像进行缩放；将缩放后的图像与特征点在
0.9
至1区间内按
0.1
间隔再次缩放，然后在不同缩放比例下，将组织切片图像不超过
DAPI
染色图像边界的前提下，调整水平和垂直位移，分别计算组织切片图像与
DAPI
染色图像对应的特征点图像之间的
IoU
，找出
IoU
最大值所在位置即最佳匹配位置，得到最佳匹配的缩放比例
s
；
(32)
再将缩放后的组织切片图像和
DAPI
染色图像放大两倍，将组织图片上所有特征点的平均值为基准旋转，角度区间为
‑5～5度，
s
‑
0.1
～
s+0.1
区间内，按
0.1
间隔，调整水平和垂直位移，计算组织切片与
DAPI
染色特征点图像之间的
IoU
，找出
IoU
最大值所在位置即最佳匹配位置，找出
IoU
最大值处对应的缩放比例
is、
旋转角度
ia、
水平位移
dx
和垂直位移
dy
；
(33)
将缩放比例调整为
(is
‑
0.1)*0.9
～
(is+0.1)*1.1
，等间隔分为
55
份，旋转角度调整为
ia
±2间隔
0.4
，水平位移为
dx
±4间隔1，垂直位移为
dy
±4间隔1，重复步骤
(32)
，找到最佳缩放比例
is
最佳
...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪太平，张敏飞，
申请(专利权)人：杭州医派智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：