[发明专利]一种多层对齐融合方法及其应用

说明书

本发明涉及一种多层对齐融合方法及其应用，该方案包括包括以下步骤：对玻片进行初定位，以确定该玻片上样本的细胞范围；将玻片按照相机视野划分为n行n列的视野图像；依据当前细胞范围的大小对玻片信息设置对焦点；控制相机Z轴运动找到相对清晰的对焦点作为清晰点；对每个清晰点进行细对焦找到最清晰的点作为目标点；将所有目标点拟合成一个平滑的对焦清晰面；根据对焦清晰面，对视野图像进行逐层扫描；以该对焦清晰面作为参考，对剩余层进行对齐矫正并融合相似处；当所有行所有层都扫描完成后进行拼接成全景高清晰图像。本发明具有扫描清晰度高、适用范围广的优点。

技术领域

本发明涉及生物医学技术领域，具体涉及一种多层对齐融合方法及其应用。

背景技术

为了真实玻片的数字化，更方便医生进行阅片，采用的玻片扫描成像的方式。然而目前医生制片时经常会有细胞堆叠的情况，玻片上的信息是有厚度的，而不是一个平面。

如图1所示，玻片扫描是将一整张实物玻片，放置在切片扫描仪中，利用算法将玻片根据相机视野分成若干个小视野图像，找到某一清晰的对焦点所在的面，再根据Z字形扫描方式进行一行一行地扫描，最后进行拼接融合成一张全景图像。但是这种方法存在响应速度慢，精度不够的问题，因此整张玻片扫描时间会非常慢，日扫片量很低，不满足大型医院日扫片量。并且现有技术在融合时未考虑到因硬件原因而导致每层图像的位置不是一样，例如现有中实现3层扫描采用的是直接将切片一整张分成N层，然后一层一层扫描，未考虑到硬件每一层扫描切换时产生的误差，扫描出来的图像不是对齐的，在融合时会导致最后融合图像会产生丢失或者错位。

因此，亟待一种能够显著提高扫描精度、提高图像清晰度及减少误差的多层对齐融合方法及其应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种多层对齐融合方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种多层对齐融合方法包括以下步骤：

对玻片进行初定位，以确定该玻片上样本的细胞范围；

将玻片按照相机视野划分为n行n列的视野图像；

依据当前细胞范围的大小对玻片信息设置对焦点；

控制相机Z轴运动找到相对清晰的对焦点作为清晰点；

对每个清晰点进行细对焦找到最清晰的点作为目标点；

将所有目标点拟合成一个平滑的对焦清晰面；

根据对焦清晰面，对视野图像进行逐层扫描；

以该对焦清晰面作为参考，对剩余层进行对齐矫正并融合相似处；

当所有行所有层都扫描完成后进行拼接成全景高清晰图像。

进一步地，相机Z轴的控制精度小于等于10nm。

进一步地，相机Z轴的响应速度为每1ms至少能够响应0.5μm的行程。

进一步地，通过S形扫描方式对视野图像进行扫描。

进一步地，采用薄板样条差值法将所有目标点拟合成一个平滑的对焦清晰面。

进一步地，在“根据对焦清晰面，对视野图像进行扫描拼接得到全景高清晰图像”中，具体步骤为：

设定扫描间距和扫描层数；

按每行多次来回扫描的方式对视野图像进行扫描；

选择扫描层数中每一个对焦点最清晰的一层作为参考层，以该参考层作为比较，并以扫描间距为一层，分别向上向下逐层来回扫描；

以参考层为依据对向上向下来回扫描得到的图像分别进行对齐矫正，找到相似处融合形成新的融合图；

当所有行所有层都扫描完成后进行拼接成全景高清晰图像。

进一步地，利用压电陶瓷对每个清晰点进行细对焦找到最清晰的点作为目标点。