[发明专利]一种组织切片显微图像的平面拼接合成方法

说明书

本发明公开了一种组织切片显微图像的平面拼接合成方法，包括如下步骤：(1)获取待拼接的单张显微镜图像；(2)提取显微图像的特征；(3)匹配显微图像的特征；(4)对显微图像的拼接合成。本发明的优点在于：解决现有切片显微图像合成方法存在的不足，达到高效、准确完成动物组织切片显微图像的平面拼接合成。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种组织切片显微图像的平面拼接合成方法。

背景技术

在动物组织的观察和三维重建过程中，需要得到组织切片完整的显微图像，但是在拍摄过程中为了保证图像清晰，达到一定的像素度，无法直接通过一次拍照得到完整的组织切片图像，只能对显微镜视野下组织切片的部分区域进行拍摄。因此，为了得到一张石蜡切片清晰的完整显微图像，需要拍摄多张高分辨率的图像，后续为了得到完整的显微图像，需要对所有照片进行平面拼接合成，进而生成完整的高分辨率组织切片显微图像。目前，针对切片显微图像的拼接合成大多数通过人工利用Photoshop等软件实现，但是通过软件人工合成显微图像耗时耗力，同时对图像合成人员的要求很高，因此现有的切片显微图像合成方法存在一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种组织切片显微图像的平面拼接合成方法，以解决现有切片显微图像合成方法存在的不足，达到高效、准确完成动物组织切片显微图像的平面拼接合成。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种组织切片显微图像的平面拼接合成方法，包括如下步骤：

(1)获取待拼接的单张显微镜图像；

(2)提取显微图像的特征；

(3)匹配显微图像的特征；

(4)对显微图像的拼接合成。

(5)对合成后的图像进行后期处理。

步骤(1)中，通过组织固定、脱水、透明、石蜡包埋、切片、染色、封片等步骤制作组织切片，随后对制作好的组织切片进行观察、拍摄获取不同视野下的单张显微图像。

显微图像的获取包括如下步骤：

(a)制作动物组织石蜡切片：选用选取大小厚度不超过5毫米的生物组织块，然后使用石蜡对动物组织块进行包埋；采用莱卡切片机对包埋好的石蜡块切片，保持切片每张厚度为7微米；接着将切片在展片槽中展开，用染色剂进行切片染色，再进行脱水、透明、封片过程，最后将切片制成便于保存和远距离运输的石蜡切片；

(b)拍摄不同视野下的动物组织石蜡切片的显微图像：通过光学显微镜成套设备进行显微拍照获取平面照片；借助电脑观察显微图像；在拍摄不同视野下的显微图像时，按照从左到右、从上往下的顺序拍摄显微图像，并保证相邻的两张图像存在重合部分，直至不同视野下的单张显微图像的总和足以覆盖石蜡切片中动物组织样本的区域；完成不同视野单张显微图像的拍摄后，对拍摄的显微图像进行筛选，对于不合格的图像需要及时补拍或者更换新的石蜡切片重新进行单张显微图像获取。

显微图像特征的提取包括如下步骤：

(a)读取n张相同放大倍数下的不同视野的显微图像；

(b)提取输入的n张不同视野下的显微图像的SURF特征向量；

(c)构建Hessian矩阵：经过滤波后Hessian矩阵可以简化为：计算H矩阵判别式，并判断是大于0或小于0，来判别该点是或不是极值点；

(d)利用Hessian矩阵来构造高斯金字塔尺度空间，并对不同尺度的box filters与原图片卷积使得原始显微图像保持不变而只改变滤波器的大小；

(e)先利用Hessian矩阵确定候选点，然后通过非极大值抑制初步确定特征点，再经过滤除能量比较弱的关键点以及错误定位的关键点进一步精确定义特征点；