CN108076076A - 电动控制采集图像与拼接相结合的远程病理诊断实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了电动控制采集图像与拼接相结合的远程病理诊断实现方法，本发明方法所述远程病理诊断为专家端与基层端之间的会诊。所述远程病理诊断系统包括电机自动化控制玻片移动模块与图像拼接模块。本发明通过充分利用医院现有设备，病理显微镜的基础上，结合自动化控制技术与图像拼接技术，将基层端数字化的全切片图像发送给专家端工作站，专家通过工作站可方便、快捷的查看图像，实现远程病理诊断。
Description
技术领域
本发明涉及互联网技术领域，具体涉及到通过分别电动控制显微镜的玻片推进器调节按钮的X轴按钮与Y轴按钮，按照约定的步长自动控制显微镜的玻片移动。将自动化控制技术、图像采集技术与图像拼接技术结合在一起，形成电动控制采集图像与拼接相结合的远程病理诊断实现方法。
背景技术
随着我国医院数字化、信息化建设的发展，越来越多的小医院诞生。随着病理诊断的需求的增加，越来越多的医院都开展了病理科的业务。但是由于病理诊断的特殊性，对病理科医生的业务水平与能力都有极高的要求。对于专科医生来说，也许只需要精通于某一个专科就行。而相对来说病理医生是“全科“的，这就对病理医生的专业性与全面性都有很高的要求。针对这种情况，远程病理的需求也越来越多。有强大医生资源与丰富经验的的大医院专家团队，就能够通过远程互联的方式，帮助缺少医生的基层医院对一些疑难杂症进行远程诊断。在远程病理诊断领域，利用的最多是通过病理扫描仪的方式对玻片进行全景扫描保存为图像的方式。但是这种方式受限于病理扫描仪的昂贵成本，而普及度不高。
传统的病理显微镜操作方式是，病理医生通过手动方式旋转显微镜下的玻片推进器的X轴旋钮与Y轴旋钮查看显微镜下的成像，寻找病灶部位的图像。由于手动方式操作下的受力不均等原因，导致很多时候需要了来回的切换几次才能找到需要的病灶部位图像。
通常显微镜照相系统拍摄的照片比目镜观测到的视野要小，如果通过更换硬件来扩大视野则存在一定的局限性，因而可以采用图像拼接技术将更多视野的图像拼接为一个大视野的图像。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了电动控制采集图像与拼接相结合的远程病理诊断实现方法，所述远程病理诊断为专家端与基层端之间的会诊。
所述远程病理诊断系统包括电机自动化控制玻片移动模块与图像拼接模块。
所述电机自动化控制玻片移动模块，用于将电机自动化控制技术应用到玻片移动方式上，通过2个电动控制机分别控制推进器的X轴，Y轴旋钮均匀的旋转。每个电动控制机的步长与总体运行步数，可以通过参数进行配置，参数配置的依据为：高清镜头的视野、显微镜的方法倍数、玻片移动的起始位置、玻片的尺寸大小。通过设置好的步长以及X轴与Y轴的运行步数，按照先X轴方向从玻片的最左端移动到玻片的最右端，再Y轴方向移动一个步长，然后再从玻片的最右端移动到玻片的最左端的循环顺序来回扫描。直至整个玻片的所有区域都被扫描过，并且，每移动一个步长之后，自动保存一张图像。这样的控制方式能够保证玻片上的任一个位置都有对应的图像保存，无遗漏。
所述图像拼接模块，用于通过自动控制玻片移动方式获取到整个玻片的所有图像之后，按照玻片的采集顺序获取图像后通过无缝拼接处理图形，然后经过压缩等环节获取高质量与高分辨率的数字化全切片图像。这种模式下既能够保证切片图像的完整性与真实性，也能够在一定范围内无级放大，能在不同放大倍数下清晰地观察远程显微镜切片。
所述电动控制采集病理图像与图像拼接相结合的远程病理诊断实现方法，包括步骤：
a)在电动控制玻片扫描之前，基层端医生将需要远程会诊的玻片放置到合适的位置，并调节显微镜到最佳的显示效果。
b)采用电机控制的方法，分别控制病理显微镜玻片推进器的X轴，Y轴均匀转动，然后每移动一个步进单位，采集一张高清的病理图像。
c)电机控制的移动步进综合考虑到高清镜头的视野与显微镜的方法倍数。保证相邻顺序采集两张图像之间，有足够的重叠区域用于图像拼接，又不至于两张图像之间的重叠区域过大，导致拼接算法的耗时过大。
d)采用电机控制的时候，对玻片移动的起始位置有严格的规定，使得电机控制的步进大小与总共的移动步数可预计与可计算。
e)通过高清摄像头采集到的图像足够的清晰，并且保证图像的颜色失真程度在可接受的范围之内。同时，拼接算法误差保证在像素级，无明显的拼接痕迹，图像处理算法也保证重叠区域的像素值与原始图像有较大的差别。
本发明的有益效果在于：通过充分利用医院现有设备，病理显微镜的基础上，结合自动化控制技术与图像拼接技术，将基层端数字化的全切片图像发送给专家端工作站，专家通过工作站可方便、快捷的查看图像，实现远程病理诊断。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。
1、在电动控制玻片扫描之前，基层端医生调节显微镜到最佳的显示效果，然后将玻片推进到到合适的位置，保证电动控制移动的起始位置为玻片的左上角。
2、依据基层端工作站采用的高清镜头的视野与当前采用的显微镜的放大倍数以及玻片扫描的尺寸等参数，通过自动控制单元模块，设置好电机移动的步长，X轴与Y的移动步数等参数。
3、采用电机控制的方法，依据上面设置的步长，与步数的参数。按照控制病理显微镜玻片推进器的先X轴从左到右扫描，然后Y轴向下移动一个位置从右到左扫描的循环扫描的方式进行扫描，每移动一个步进，病理工作站采集一张高清的病理图像。
4、获取图像玻片扫描的全部图像后，通过无缝拼接技术处理图形，然后经过压缩等环节获取高质量与高分辨率的数字化全切片图像。这种模式下既能够保证切片图像的完整性与真实性，也能够在一定范围内无级放大，能在不同放大倍数下清晰地观察远程显微镜切片。将数字化的全切片图像发送给专家端工作站，专家通过工作站可方便、快捷的查看图像。
以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.电动控制采集图像与拼接相结合的远程病理诊断实现方法，所述远程病理诊断为专家端与基层端之间的会诊，其特征在于：所述远程病理诊断系统包括电机自动化控制玻片移动模块与图像拼接模块； 所述实现方法，包括步骤：
a)在电动控制玻片扫描之前，基层端医生将需要远程会诊的玻片放置到合适的位置，并调节显微镜到最佳的显示效果；
b)采用电机控制的方法，分别控制病理显微镜玻片推进器的X轴，Y轴均匀转动，然后每移动一个步进单位，采集一张高清的病理图像；
c)电机控制的移动步进综合考虑到高清镜头的视野与显微镜的放大倍数，保证相邻顺序采集两张图像之间，有足够的重叠区域用于图像拼接，又不至于两张图像之间的重叠区域过大，导致拼接算法的耗时过大；
d)采用电机控制的时候，对玻片移动的起始位置有严格的规定，使得电机控制的步进大小与总共的移动步数可预计与可计算；
e)通过高清摄像头采集到的图像足够的清晰，并且保证图像的颜色失真程度在可接受的范围之内，同时，拼接算法误差保证在像素级，无明显的拼接痕迹。
2.如权利要求1所述电动控制采集图像与拼接相结合的远程病理诊断实现方法，其特征在于，所述电机自动化控制玻片移动模块，用于将电机自动化控制技术应用到玻片移动方式上，通过2个电动控制机分别控制推进器的X轴，Y轴旋钮均匀的旋转，每个电动控制机的步长与总体运行步数，可以通过参数进行配置，参数配置的依据为：高清镜头的视野、显微镜的方法倍数、玻片移动的起始位置、玻片的尺寸大小，通过设置好的步长以及X轴与Y轴的运行步数，按照先X轴方向从玻片的最左端移动到玻片的最右端，再Y轴方向移动一个步长，然后再从玻片的最右端移动到玻片的最左端的循环顺序来回扫描，直至整个玻片的所有区域都被扫描过，并且，每移动一个步长之后，自动保存一张图像，这样的控制方式能够保证玻片上的任一个位置都有对应的图像保存，无遗漏。
3.如权利要求1所述电动控制采集图像与拼接相结合的远程病理诊断实现方法，其特征在于： 所述图像拼接模块，用于通过自动控制玻片移动方式获取到整个玻片的所有图像之后，按照玻片的采集顺序获取图像后通过无缝拼接处理图形，然后经过压缩等环节获取高质量与高分辨率的数字化全切片图像，这种模式下既能够保证切片图像的完整性与真实性，也能够在一定范围内无级放大，能在不同放大倍数下清晰地观察远程显微镜切片。
4.如权利要求1所述电动控制采集图像与拼接相结合的远程病理诊断实现方法，其特征在于，为保证顺序采集的相邻两张图像之间有合适的大小的重叠区域，既能够满足拼接算法的要求，又能满足不会因为重叠区域过大导致拼接算法耗时很大的问题，需要综合考虑到高清镜头的视野与当前显微镜的放大倍数，分别设置电机控制转动的X轴，Y轴的步长与总步数。
5.如权利要求1所述电动控制采集图像与拼接相结合的远程病理诊断实现方法，其特征在于，为保证步长与总步数的可给预计与可计算性，需要依据玻片的大小对玻片的移动起始位置有严格的限制。
6.如权利要求1所述电动控制采集图像与拼接相结合的远程病理诊断实现方法，其特征在于，病理显微镜采用的镜头必须足够的高清与清晰，并且保证镜头下显示的图像与显微镜下的实际图像在颜色上失真在可接受的范围内，且拼接算法能够保证拼接无拼接痕迹，无遗漏区域，误差保证在像素级别内。
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