[发明专利]一种病理图像细胞核快速定位方法

说明书

本方法针对传统细胞核定位算法的处理速度难以满足大规模数字病理全切片计算机辅助分析这一问题，发明了一种快速稳定的细胞核定位方法。该方法首先利用颜色反卷积算法提取病理图像中的细胞核成分，然后利用混合高斯滤波器突显细胞核中心位置，最后在滤波后的细胞核图像中查找局部最大值，经自适应阈值判断确定细胞核的位置。该方法流程清晰，易于实现，时间复杂度较小，执行速度较快，且定位效果稳定，在于数字病理全切片计算机辅助分析中具有重要意义。

技术领域

一种病理图像细胞核快速定位方法，属于数字图像处理领域，特别涉及数字病理图像中细胞核中心定位的数字图像处理技术。

背景技术

数字病理全切片是通过专用的扫描成像系统将病理切片转换为可供计算机显示、传输及处理的高倍率大规模数字图像。在基于数字病理全切片的癌症诊断中，细胞核的形态特征及不同类别的细胞核在组织中的分布情况是癌症诊断的主要依据。据此，许多计算机辅助的癌症诊断方法从细胞核的精确定位与分割入手，分析数字全切片中组织的特征，进行癌症的辅助诊断。然而，细胞核的精确定位与分割一般需要较为复杂的算法才能实现，其时间消耗很难满足数字病理全切片的计算机辅助分析；另一方面，某些基于机器学习的计算机辅助诊断方法只需要定位细胞核的中心，并不需要对细胞核进行精确的分割。针对以上问题，需求一种应用于数字病理全切片计算机辅助分析的细胞核快速定位算法。

病理切片的色彩是在切片制作过程中经不同染色剂分步染色而成的混合色，在计算机中用红绿蓝(RGB)彩色空间进行描述。在数字病理图像处理领域中，为了对不同染色剂成分进行单独的分析，学者们提出一种基于朗伯-比尔定律的颜色反卷积算法，能够从RGB彩色空间中分解出病理切片的每种染色剂的染色量，从而对感兴趣的染色成分进行分析。以最常见的苏木精-伊红染色的病理切片为例，苏木精染色剂可以将细胞核染成紫蓝色，伊红染色剂可以将细胞质及组织基质染成红色。因此，利用颜色反卷积算法提取其中的苏木精成分，即可达到从细胞质中分离出细胞核的目的。在分离后的细胞核成分图像上进行细胞核的定位，可以避免细胞质及组织基质造成的大量噪声，提高细胞核的定位精度。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明是一种病理图像细胞核快速定位方法，针对传统的细胞核定位方法的处理速度难以满足数字病理全切片计算机辅助分析这一问题，在不对细胞核进行分割的前提下，快速准确的定位数字病理图像中的细胞核。

(二)技术方案

一种病理图像细胞核快速定位方法，其特征在于包括以下具体步骤：

步骤一、用切片扫描仪将病理切片扫描到电子计算中，以RGB三通道存储为数字图像矩阵。

步骤二、使用颜色反卷积算法提取步骤一中获得的数字病理全切片中的细胞核成分图像。

步骤三、对步骤二中的细胞核成分图像进行混合高斯滤波，得到滤波后图像。

步骤四、在对步骤三中滤波后图像中查找局部最大值，作为细胞核候选位置，经自适应阈值判断后，排除噪声点，确定细胞核最终位置。

(三)有益效果

一种病理图像细胞核快速定位方法，能够对病理图像进行快速分析，在不进行图像分割的前提下定位细胞核的位置。尤其在只需要获取细胞核位置而不需要对其进行精确分割的应用领域中，较传统方法有着明显的优势。该方法首先利用颜色反卷积算法提取了病理图像中的细胞核成分，排除了细胞质及组织基质对细胞核定位的影响，然后利用高斯滤波器能够对与其大小相似的圆形目标中心位置产生峰值响应这一特性，实现了病理图像中细胞核的定位。该方法流程清晰，易于实现，性能稳定，时间复杂度较小，执行速度较快，能够满足数字病理全切片计算机辅助分析中细胞核定位的需求。

附图说明

图1：一种病理图像细胞核快速定位方法流程图；