[發明專利]一種細胞涂片的圖像處理方法

在審

• 申請號: 202010582778.3
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111882521A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 吳健;張久成;吳邊;王文哲
• 申請（專利權）人: 浙江大學山東工業技術研究院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06N3/08;G06N3/04
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 徐關壽

一種細胞涂片的圖像處理方法，執行以下操作：獲取病理圖片的電子圖像集，構建圖像訓練集，圖像訓練集包括細胞圖像集和染色圖像集，細胞圖像集中包括標注有細胞的切片圖像和標注無細胞的切片圖像，染色圖像集包括標注染色不理想的切片圖像和標注染色正常的切片圖像；本發明的優點在于：能夠針對高分辨率的整張圖像進行有細胞區域的自動化染色修復。細胞涂片的掃描圖像分辨率極高，可以通過在不同放大倍率下進行圖像切片，構建數據集，提高有細胞區域的識別精度。染色不理想的圖像數據集包括小樣本的實際染色不理想圖像和通過仿真擴增出來的染色不理想圖像，增大樣本量，提高對染色不理想圖像的識別率。

技術領域

本發明屬于醫學圖片的圖像處理領域，特別是一種基細胞涂片的圖像處理方法。

背景技術

為探討器官、組織或細胞所發生的疾病過程，較多采用某種病理形態學檢查的方法，檢查它們所發生的病變，探討病變發生的原因、發病機理、病變的發生過程，最后做出病理診斷。在各種疾病診斷中，病理診斷結果是公認的最準確的判別結果，是臨床診斷中診斷是否患病的重要指標。

病理形態學的檢查，先觀察大體標本的病理改變，然后取一部分樣本用病理組織學方法制成玻片樣本，用顯微鏡進一步檢查。例如，采用液基薄層細胞檢測系統檢測宮頸細胞并進行細胞學分類診斷。

為了顯示與確定組織或細胞中的正常結構或病理過程中出現的異常物質、病原體及病變細胞等，需要分別選用相應的顯示這些成分的染色方法對玻片樣本進行染色，以區分不同種類的細胞。但染色過程中因人員操作、用于染色機器的性能、染色劑的效果等因素，導致樣本的部分區域甚至整個樣本染色不理想，較大影響了病理醫生的閱片時間和識別結果，重新制作樣本又將延長診斷時間，影響治療效果。

另外，在實際檢查中，較常使用掃描儀將樣本玻片中的細胞信息掃描制作成數字圖像進行保存并用于閱片醫生的檢查和標注工作，但因樣本玻片、掃描儀等原因導致數字圖像的部分視野出現模糊情況，視野中的細胞形態不清晰，影響后續的閱片工作。

發明內容

本發明的目的在于利用機器學習的方式對細胞涂片的圖像進行處理，獲得符合閱片要求的圖像的處理方法。

第一方面，針對樣本的部分區域甚至整個樣本染色不理想的問題，提出一種將細胞染色不理想的圖像自動修復染色的圖像處理方法。

一種細胞涂片的圖像處理方法，執行以下操作：獲取病理圖片的電子圖像集，構建圖像訓練集，圖像訓練集包括細胞圖像集和染色圖像集，細胞圖像集中包括標注有細胞的切片圖像和標注無細胞的切片圖像，染色圖像集包括標注染色不理想的切片圖像和標注染色正常的切片圖像；

構建細胞識別神經網絡，將細胞圖像集輸入細胞識別神經網絡以訓練網絡，直到該細胞識別神經網絡能夠準確識別圖像中是否有細胞；

構建圖像染色修復神經網絡，將染色圖像集輸入細胞識別神經網絡以訓練網絡，直到該染色修復神經網絡能夠將輸入圖像以染色理想圖像輸出；

獲取待處理的當前圖像，對當前圖像切片，切片方式與圖像訓練集的切片方式相同；將切片圖像輸入訓練后的細胞識別神經網絡，獲得有細胞的切片圖像；將有細胞的切片圖像輸入訓練后的圖像染色修復神經網絡若當前圖像具有1個以上的切片圖像，則在當前圖像的對應切片區域，獲得染色理想的區域圖像，所有切片圖像處理完成后，獲得染色理想的當前圖像。

優選的，切片圖像的尺寸為顯微鏡下的視野范圍。

優選的，構建圖像訓練集包括以下步驟：

(1.1)將病理電子圖像按照寬度和高度為512尺寸的視野切分圖像；

(1.2)分類訓練數據：對圖像按照是否有細胞進行標注，無細胞的圖像賦予標簽為0，有細胞的圖像賦予標簽為1；