[发明专利]一种基于生成对抗网络的IHC图像生成方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于生成对抗网络的IHC图像生成方法及系统，涉及计算机图像处理技术领域，方法包括获取检测者目标部位切片的冰冻HE图像；对冰冻HE图像进行切分，得到若干个冰冻HE子图像，将若干个冰冻HE子图像分别输入至训练好的石蜡HE图像生成器，得到每一冰冻HE子图像对应的石蜡HE子图像；将每一石蜡HE子图像分别输入至训练好的IHC图像生成器，得到每一石蜡HE子图像对应的IHC子图像；将所有IHC子图像进行拼接，得到IHC图像。本发明采用石蜡HE图像生成器将冰冻HE图像生成石蜡HE图像，然后通过IHC图像生成器将石蜡HE图像生成IHC图像，减少了生成IHC图像的时间。

技术领域

本发明涉及计算机图像处理技术领域，特别是涉及一种基于生成对抗网络的IHC图像生成方法及系统。

背景技术

癌症是当今第二大死因，而病理学分析在癌症术中诊断中发挥着至关重要的作用。作为病理学分析的核心环节，组织化学染色通过促进不同组织成分之间的色差使组织的不同部分呈现不同的颜色。一些常见的染色剂，例如苏木精伊红染色(HE染色)，能够将细胞核和细胞质分别染成紫色和粉色以方便病理医生观察细胞组织结构。但是，仅仅根据HE图像，病理医生无法得知患者某种基因的阴阳性表达，进而在术中无法根据阴阳性表达指引手术的方向。而免疫组化染色(IHC染色)可以通过抗原-抗体结合的方式，将阴性细胞和阳性细胞区分开，以便病理医生做出更准确的诊断。以甲状腺组织为例，在甲状腺癌组织分析的过程中，病理医生通常使用IHC染色来分析患者的Ki67、TTF-1、TG等基因表达状况，进而确定患者基因突变的类型以对症下药。

然而，在临床中，相比于HE染色，IHC染色的过程耗时较长，通常情况下，术中制作一张HE切片需要15分钟左右，而制作一张IHC切片需要三至五天，这严重阻碍了IHC切片图像在术中的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于生成对抗网络的IHC图像生成方法及系统，减少了生成IHC图像的时间。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于生成对抗网络的IHC图像生成方法，包括：

获取检测者目标部位切片的冰冻HE图像；

对所述冰冻HE图像进行切分，得到若干个冰冻HE子图像，并对所述冰冻HE子图像的位置信息进行标注；

将若干个所述冰冻HE子图像分别输入至训练好的石蜡HE图像生成器，得到每一所述冰冻HE子图像对应的石蜡HE子图像；所述训练好的石蜡HE图像生成器为以样本冰冻HE子图像为输入，样本石蜡HE子图像为标签训练得到的生成器；

将每一所述石蜡HE子图像分别输入至训练好的IHC图像生成器，得到每一所述石蜡HE子图像对应的IHC子图像；所述训练好的IHC图像生成器为以样本石蜡HE子图像为输入，以样本IHC子图像为标签训练得到的生成器；

根据标注的位置信息将所有所述IHC子图像进行拼接，得到IHC图像。

可选的，在所述将若干个所述冰冻HE子图像分别输入至训练好的石蜡HE图像生成器之前，还包括：

构建第一生成对抗网络；所述第一生成对抗网络包括石蜡HE图像生成器、高分辨率判决器和低分辨率判决器；

对所述第一生成对抗网络进行训练，得到训练好的第一生成对抗网络；所述训练好的第一生成对抗网络的石蜡HE图像生成器即为所述训练好的石蜡HE图像生成器；

在对所述第一生成对抗网络进行训练时，所用的损失函数包括核约束损失函数、内容一致性约束损失函数和纹理一致性约束损失函数；

所述核约束损失函数的表达式为：

L_H＝||f(x)-f(x')||₁