[发明专利]压缩Z-堆叠显微镜图像的方法和装置

说明书

技术领域

本发明的实施例总体上涉及数字显微镜，并且更具体地涉及压缩Z-堆叠数字显微镜图像的方法和装置。

背景技术

数字显微镜在不同的深度处对标本进行成像，以创建一系列数字图像。每个图像表示特定焦深处的一部分标本。因此，在特定深度，仅仅聚焦整个标本的一小部分。该一系列数字图像沿着与深度对应的Z轴方向堆叠（被称为Z-堆叠(Z-stack)）。Z-堆叠中的每个图像聚焦在所捕获标本的不同深度处。数字显微镜的光学器件使用非常狭小的视场深度，小到不能通过单个图片捕获所聚焦的整个标本。因此，Z-堆叠中的所有图像是同一个标本的，但每个图像具有不同的焦点。

Z-堆叠通常是具有高分辨率的大尺寸数据集，其对Z-堆叠的存储或传输提出了高带宽要求。例如，在多个应用中，图像的数量是15、30或者50，每一个具有大约100000像素乘100000像素的空间分辨率，其对Z-堆叠的存储或传输提出了高带宽要求。

根据某些压缩Z-堆叠的常规方法，单独地压缩Z-堆叠中的各数字图像。尽管易于实现，但这种压缩Z-堆叠的方法产生大的数据文件。由于数据文件的大尺寸，所以在通过带宽受约束（或者带宽受限）的通道查看Z-堆叠时具有延迟。在该领域还使用视频压缩技术，然而由于Z-堆叠图像的逐帧表示，视频压缩延迟了数据的查看。

因此，需要用于压缩显微镜图像的Z-堆叠的方法和装置。

发明内容

一种压缩Z-堆叠显微镜图像的装置和/或方法，在至少一个附图中得到充分展示和/或结合至少一个附图得到充分描述，并在权利要求中得到更加完整地描述。

本公开的各种优点、方面和创新特征，及其示例性实施例的细节，将从下面的描述和附图中得到更充分的理解。

附图说明

为了可以详细地理解本发明的上述特征，可参考实施例（部分实施例如附图中所示）来为上文所简单概述的本发明提供更加具体的描述。然而，应注意到，附图仅仅例示了本发明的典型实施例，因而不应当被认为对本发明的范围进行了限定，因为本发明可允许其它同等有效的实施例。

图1描述了根据本发明示例性实施例的使用数字显微镜处理显微镜中的图像的装置的框图；

图2描述了根据本发明示例性实施例的Z-堆叠示例；

图3描述了根据本发明示例性实施例的图2中数字图像的五个单独片段；

图4描述了图2和图3中所示的快照的全焦点图像（all-focus image）和深度图（depth-map）的示例；

图5是根据本发明示例性实施例的压缩Z-堆叠显微镜图像的方法500的流程图；

图6描述了根据本发明示例性实施例的Z-堆叠（顶部）中的三幅图像，以及模拟Z-堆叠中对应的三幅图像；

图7描述了根据本发明示例性实施例的Z-堆叠的编码器和解码器的结构；

图8描述了根据本发明示例性实施例的渐进压缩的Z-堆叠的布局的示意图；

图9描述了根据本发明示例性实施例的展示在查看全焦点图像中的延迟的时序图；以及

图10描述了根据本发明示例性实施例的在缺少完整下载的Z-堆叠的情况下Z-堆叠针对查看的可用性。

具体实施方式

本申请所公开的是一种压缩显微镜Z-堆叠图像的装置和/或方法，在至少一个附图中得到充分展示和/或结合至少一个附图得到充分描述，并在权利要求中得到更加完整地描述。根据本发明的一个实施例，根据诸如JPEG、JPEG-LS和JPEG2000（尽管很多其它可能的方法可以同样工作）的本领域技术人员所已知的方法压缩标本的全焦点图像和深度图。如共同转让并且相关的待审未决的美国专利申请________（于________提交，代理编号#201003832（“3832”））所描述的那样，根据Z-堆叠模拟视场的深度来产生模拟Z-堆叠。从原始Z-堆叠中减去近似/模拟Z-堆叠以获得预测残差（prediction residual），并且接着与全焦点图像类似地压缩预测残差。将压缩的预测残差与全焦点图像和深度图串联（concatenate）成一个文件，以产生最终压缩结果。

图1描述了根据本发明示例性实施例的使用数字显微镜102压缩Z-堆叠显微镜图像的装置100的框图。