[發明專利]一種高低分辨率組合的宮頸細胞切片圖像分類系統

有效

• 申請號: 201810717475.0
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN109034208B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 程勝華;余江勝;曾紹群;劉秀麗;呂曉華
• 申請（專利權）人: 懷光智能科技（武漢）有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/34;G06K9/32
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 方可

1.一種高低分辨率組合的宮頸細胞切片圖像分類系統，該系統包括圖像分類程序模塊，其特征在于，該模塊在被調用時，實現如下步驟：

在低分辨率的切片圖像上提取單個的細胞團圖像區域；

從低分辨率的細胞團圖像區域中辨識出可疑細胞團圖像區域；

將可疑細胞團圖像區域映射到高分辨率切片圖像中；

在高分辨率的可疑細胞團圖像區域中語義分割出目標細胞圖像并對其類型進行分類；

根據分割出的目標細胞圖像中目標細胞的類型、數量以及置信度建立切片圖像的特征集，進而對整張切片圖像進行分類；

所述從低分辨率的細胞團圖像區域中辨識出可疑細胞團圖像區域的具體實施方式為：

離線建立低倍數字切片的訓練樣本集；

結合訓練樣本集，采用深度殘差神經網絡模型訓練可疑細胞團圖像判定模型；

應用訓練好的可疑細胞團圖像判定模型對每個細胞團圖像進行可疑細胞團圖像判定；

所述在高分辨率的可疑細胞團圖像區域中語義分割出目標細胞圖像并對其類型進行分類的具體實施方式為：

離線建立高倍數字切片的訓練樣本集；

結合高倍數字切片的訓練樣本集，在深度殘差網絡的基礎引入空洞卷積構造的語義分割網絡訓練語義分割模型；

應用訓練好的語義分割模型在高分辨率的可疑細胞團圖像區域上分割出目的細胞圖像并對其類型進行分類。

2.根據權利要求1所述的高低分辨率組合的宮頸細胞切片圖像分類系統，其特征在于，

所述在低分辨率的切片圖像上提取單個的細胞團圖像區域，具體實施方式為：

通過紅綠藍三個顏色通道的極差作閾值得到二值化前景圖像；

對二值化圖像作空洞填充和濾除噪聲像素處理；

在最終得到的前景圖像中計算連通區域，每個連通區域作為一個細胞團；

在切片圖像中取出每個細胞團對應的圖像，同時將不規則的細胞團圖像區域用背景像素填充為矩形。

3.根據權利要求2所述的高低分辨率組合的宮頸細胞切片圖像分類系統，其特征在于，所述深度殘差神經網絡模型為多分辨率輸入的三通道網絡模型，構造方式為：

對每個細胞團圖像區域，使用雙線性插值方法將其采樣到3個分辨率，分別是原始圖像的0.75、1和1.25倍；

對每一個分辨率的輸入圖像，使用深度殘差模型的特征提取模塊提取該分辨率下的圖像特征；

將三個分辨率提取的圖像特征組合在一起，得到融合的圖像特征，進一步使用邏輯回歸分類細胞團圖像并判定是否是可疑細胞團圖像。

4.根據權利要求1或2或3所述的高低分辨率組合的宮頸細胞切片圖像分類系統，其特征在于，還對所述細胞團圖像區域進行拆分：

統計所有細胞團圖像區域的尺寸，將尺寸超過預定閾值的細胞團視作超大細胞團；

將超大細胞團作為父細胞團，作冗余分塊處理：如果細胞團圖像區域的長度超過預定閾值，則沿水平方向將該細胞團分為多個子細胞團，且子細胞團間在水平方向存在冗余，每個子細胞團的長設定為固定的值；子細胞團長度、相鄰子細胞團重合寬度、子細胞個數和原始超大父細胞團長度存在如下關系：

d·n-(n-1)·s＝L+x

x＝d·n-(n-1)·s-L；

其中，d是子細胞團的長度，n是劃分的子細胞團數目，s是相鄰子細胞團重合的寬度，L是父細胞團的長度，x是需要對父細胞團水平方向擴充邊界的寬度；如果細胞團區域的寬度超過預定閾值，則沿垂直方向將該細胞團分為多個子細胞團，拆分的方式同水平方向。

5.根據權利要求4所述的高低分辨率組合的宮頸細胞切片圖像分類系統，其特征在于，將可疑細胞團圖像區域映射到高分辨率切片圖像中的具體實施方式為：

輸入的數字切片圖像已經包含高低分辨率，將低分辨率切片中可疑細胞團圖像區域對應到高分辨切片中；或者

輸入的數字切片圖像只包含低分辨率，記錄可疑細胞團圖像區域位置信息，將位置信息傳給掃描成像系統，對該位置進行高分辨率成像。