[发明专利]融合扫描数据和光学图像显示的细胞数据标注方法、系统

说明书

本发明公开了一种融合扫描数据和光学图像显示的细胞数据标注方法、系统，基于光学显微镜视野和多分辨率数字扫描图像叠加的双视野融合显示方法，使用改装的无目镜显微镜，将扫描仪与计算机进行连接，对细胞涂片进行扫描，将扫描图像存入计算机的计算存储服务后端中的全片图像数据库，建立了显微观察、数字扫描、细胞标注、数据检查的并行流程和操作工序的加速闭环。标注人员在本发明所建立的系统上，可以全面、方便地阅读细胞涂片，同步获取高分辨率多焦距光学视野数据、数字扫描图像数据，在显微视野下实现数字图像的细胞直接标注。该系统符合病理人员显微镜下观察和操作的工作习惯。

技术领域

本发明涉及一种图像处理和数字化病理领域，尤其是涉及一种使用于细胞数据标注图像处理和数字化病理辅助筛查分析中的基于数字扫描数据和显微光学视野图像融合显示的细胞数据标注方法、系统。

背景技术

随着当前医疗水平的提高，越来越多的疾病是能够通过早期的筛查辅助分析发现从而被有效治愈的。但是相对来说有效筛查效率也存在着明显的瓶颈，其主要原因是目前专业细胞病理分析人员比较缺乏，难以更好有效满足通过筛查辅助分析获得有效一些重要病理或疑难病理的临床病理分析数据的迫切需求。例如宫颈癌是当前最常见的女性恶行肿瘤疾病之一，如果能在发病早期就能及时筛查分析发现则极大程度上的完全可以治愈，然而现实中实际情况则是由于筛查能力的不足，导致大量病患贻误了最佳的检测筛查分析和治愈时机从而受到了严重的健康危害。因此对细胞涂片使用计算机进行高效准确的自动排查分析，成为了病理筛查分析判断的痛点需求，具有重要的辅助诊疗分析价值和社会意义。当前比较可行的做法是通过人工智能算法，用基于卷积神经网络的方法对细胞涂片中的细胞进行识别分类；然而其深度模型需要大规模数据的来支持，也即需要大量由人工手动标注的细胞数据。

而在对细胞图像进行标注时，目前普遍存在两种方法：一种是工作人员通过无目镜显微镜对细胞进行观察，一般仅能给出阴阳性等分级判断标签，手工标注涂片后，再输入计算机，这类标注方法，可以比较高效准确地给出分级判断标签，但难以实现对感兴趣的细胞或细胞群进行小范围的标注，无法更好满足人工智能算法模型开发的需要。另一种是工作人员直接观察计算机显示屏上的细胞扫描或实时图，优点是标签数据收集整理方便、标注结果直观，缺点是可能会存在受到细胞涂片分辨率低、焦距单一、无法进行立体结构观察等限制现象，对于细胞的观察存在不清晰等困难的问题，严重影响细胞数据标注的工作效率和标注准确率。

发明内容

本发明为解决现有细胞数据标注图像处理和数字化病理辅助筛查分析中存在着细胞涂片数据标注方法工作效率低，标注功能不全面，标注准确率严重受影响等问题现状而提供的一种可为细胞病理分析人员建立更全面、更方便阅读细胞涂片，可同步获取高分辨率多焦距光学视野数据和数字扫描图像数据，在显微镜下更好实现数字图像的细胞直接有效标注，提高细胞数据标注工作效率和标注准确率的融合扫描数据和光学图像显示的细胞数据标注方法、系统。

本发明为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种融合扫描数据和光学图像显示的细胞数据标注方法，其特征在于：包括如下步骤

A1.使用改装过的无目镜显微镜，在显微镜观察器后嵌入透明LED显示屏，将此透明LED显示屏连接到配备涂片扫描仪的计算机；

A2.把涂片扫描仪扫描得到的数字扫描图像存入计算机的计算存储服务后端中的全片图像数据库中；

A3.上述计算机读入涂片扫描仪获取的涂片数字化图像；

A4.使用支持细胞数据的目标检测/分割算法对多分辨率的数字扫描图像进行预处理，获得各单细胞的位置信息并存入计算机的计算存储服务后端中的单细胞图像数据库；

A5.使用目标检测和分割算法对上述涂片数字化显微图像中的细胞进行定位，并将涂片扫描的数字化图像与显微镜光学视野进行位置配准处理；

A6.将单细胞图像数据库中该区域内的数字信息传入改装过的无目镜显微镜中的透明LED显示屏与显微镜视野进行叠加与融合显示；