CN112927784B - 一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法，包括以下步骤：基于数字化病理系统的自身属性确定用户在各个浏览区域的停留时长阈值和该浏览区域图像块的载入率阈值；计算用户在当前浏览区域的停留时长，基于停留时长阈值和实际停留时长，判断用户是否在当前浏览区域停留；确定用户在当前浏览区域停留后，计算当前浏览区域中图像块的实际载入率，并基于载入率阈值和实际载入率判断用户是否关注当前浏览区域；确定用户关注当前浏览区域后，计算用户对当前浏览区域的注视时长；逐一记录并整理用户所关注的各个浏览区域的相关信息，生成浏览路径信息。本发明在不受浏览设备性能和网络环境影响的前提下，能够完整记录用户的浏览路径。

Description

一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法
技术领域
本发明涉及数字化病理系统技术领域，更具体的说是涉及一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法。
背景技术
数字化病理系统是指带有存储、浏览、共享数字病理全切片图像等功能的应用系统，一般形式为本地应用软件，也以依赖云存储的网页应用形式存在。数字病理切片指组织玻璃切片通过专用的全自动显微镜成像后，在计算机中存储的具有超高像素分辨率的数字图像。
目前，数字病理全切片图像在病理诊断中已与玻璃切片具有同等的诊断效力。近年来，随着数字病理系统的不断完善，基于数字病理图像的辅助诊断模型的进步，产生了对用户浏览数字病理切片时的浏览路径记录的需求，该记录可用于复现用户对切片的浏览行为，同时可与数字切片本身结合建立大数据分析模型，形成特定的辅助软件。特别是在远程会诊时，记录病理专家对病例中切片的浏览路径，对开发基于人工智能的病理全切片自动分析应用具有重要意义。
现有数字病理切片浏览路径记录的方法均建立在理想浏览情况下，没有考虑浏览设备的性能、网络情况、屏幕分辨率等因素，导致设定单一阈值无法同时满足软件在不同客户端的使用条件，导致记录结果不稳定，难以满足应用需要。
因此，如何提供一种能够完整记录用户的浏览路径，且不受浏览设备性能和网络环境影响的数字化病理系统中病理切片浏览路径方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法，在不受浏览设备性能和网络环境影响的前提下，能够完整记录用户的浏览路径。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法，包括以下步骤：
S1、基于数字化病理系统的自身属性确定用户在各个浏览区域的停留时长阈值Tstop和该浏览区域图像块的载入率阈值e；
S2、计算用户在当前浏览区域的实际停留时长，并基于所述停留时长阈值和所述实际停留时长，判断用户是否在当前浏览区域停留；
S3、确定用户在当前浏览区域停留后，计算当前浏览区域中图像块的实际载入率，并基于所述载入率阈值和所述实际载入率判断用户是否关注当前浏览区域；
S4、确定用户关注当前浏览区域后，计算用户对当前浏览区域的注视时长；
S5、逐一记录并整理用户所关注的各个浏览区域的相关信息，生成浏览路径信息。
优选的，在上述一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法中，S2包括：
S21、将数字化病理系统的显示界面等效为坐标系；
S22、在当前浏览区域中确定一个参照点，并设定所述参照点在系统时钟周期Δtclc内，在所述坐标系中的相对移动距离阈值l和倍率变化阈值M；
S23、获取当前时刻t0，所述参照点在所述坐标系中的初始横坐标x0、初始纵坐标y0和初始浏览倍率z0；
S24、等待Δtclc；
S25、获取所述参照点在所述坐标系中的横坐标x1、纵坐标y1、浏览倍率z1、当前浏览区域的宽w1和高h1；
S26、判断是否同时满足：|x0-x1|/w1<l，|y0-y1|/h1<l，|log2(z0)-log2(z1)|<M；若否，表明用户已经移动，返回S23；若是，表明用户仍停留在当前浏览区域附近，则执行S27；
S27、获取当前时刻t1，判断是否满足：t1-t0>Tstop；若否，表明停留时间较短，不满足记录条件，返回S24；若是，则判定用户在当前浏览区域停留，执行S3。
优选的，在上述一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法中，S3包括：
S31、获取当前浏览区域完成显示需要加载的图像块数量N；
S32、等待Δtclc；
S33、获取所述参照点在所述坐标系中的横坐标x2、纵坐标y2、浏览倍率z2、当前浏览区域的宽w2和高h2；
S34、判断是否同时满足：|x1-x2|/w2<l，|y1-y2|/h2<l，|log2(z1)-log2(z2)|<M？；若否，表明用户已进行移动，返回S23；若是，表明用户仍停留在当前浏览区域等待图像加载，则执行S35；
S35、获取当前已完成加载并显示的图像块数量n，并计算加载率
Figure BDA0002979089310000031
判断是否满足：α>e；若否，表明当前浏览区域尚未满足显示完成条件，返回S32；若是，表明当前浏览区域已清晰显示，判定为用户关注当前浏览区域，则执行S4。
优选的，在上述一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法中，S35中的所述显示完成条件的判定标准还包括：
观察需要加载的第m个图像块是否完成加载，m＝1、2……N；若是，则表明当前浏览区域满足显示完成条件；或：
观察需要加载的第m个图像块是否完成加载，并在加载完成后是否经历了预设时长；若是，则表明当前浏览区域满足显示完成条件。
优选的，在上述一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法中，S35中的所述显示完成条件的判定标准还包括：
判断当前浏览区域已完成加载的图像像素面积与总像素面积的比值是否高于预设阈值，若是，则表明当前浏览区域满足显示完成条件。
优选的，在上述一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法中，S4包括：
S41、获取当前时刻t2；
S42、等待Δtclc；
S43、获取所述参照点在所述坐标系中的横坐标x3、纵坐标y3、浏览倍率z3、当前浏览区域的宽w3和高h3；
S44、判断是否满足：|x2-x3|/w3<l，|y2-y3|/h3<l，|log2(z2)-log2(z3)|<M；若是，表明用户仍在观察当前浏览区域，返回S42；若否，表明用户已完成当前浏览区域的观察，执行S45；
S45、记录当前时刻t3，并计算注视时长tf＝t3-t2。
优选的，在上述一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法中，S5包括：
S51、整理用户所关注的当前浏览区域信息R(i)＝(x3,y3,z3,w3,h3,tf)；
S52、将R(i)记录至浏览路径集合：Xi＝Xi-1∪{R(i)}，i表示用户关注的浏览区域个数
S53、判断用户是否退出浏览，若是，则结束记录；若否，返回S2，继续记录其他浏览区域的信息。
优选的，在上述一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法中，相对移动距离阈值l＝0.1，倍率变化阈值M＝0.5，停留时长阈值Tstop＝0.5s，载入率阈值e＝0.9，系统时钟周期Δtclc＝100ms。
优选的，在上述一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法中，所述参照点的选取位置为：当前浏览区域的中心位置、左上角、右下角、左下角或右上角。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法，具有以下有益效果：
1、本发明利用数字病理平台浏览区域加载进度判定用户是否关注该区域，对设备性能、网络环境有较强的适应性，能够确保记录结果的稳定性和一致性。
用户在切片中某区域停留后，系统将从服务器中加载该区域包含的图像块，并通过拼接、裁剪等操作完成该区域的显示。考虑到浏览设备性能与网络环境(特别是基于云存储的系统)的差异，不同设备从“停留”到完成“显示”的时间从几十毫秒到几秒不等，相差1～2个数量级。本发明中通过显示区域中图像块加载率α来判断该区域是否已清晰显示来判断用户是否关注该区域，该判据利用“如果用户关注该区域的图像内容，该用户至少要等待该区域图像完成加载并清晰显示”这一基本事实进行判断，可保证用户所有关注的区域均被有效记录；同时，该判据与设备性能与网络环境没有直接关系，在不同设备下记录的浏览路径稳定一致。
2、本发明能够避免冗余记录
本发明通过在横向移动、纵向移动、倍率缩放三个方面设定相对阈值，判断用户是否在该区域停留，进而判断是否需要记录该区域的浏览信息，可有效避免现有技术中通过等间隔采样造成的大量冗余记录，特别是对用户浏览途中暂时离开的情况有很强的记录稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法的流程图；
图2附图为本发明提供的数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法的详细流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例公开了一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法，包括以下步骤：
S1、基于数字化病理系统的自身属性确定用户在各个浏览区域的停留时长阈值Tstop和该浏览区域图像块的载入率阈值e；
S2、计算用户在当前浏览区域的实际停留时长，并基于停留时长阈值和实际停留时长，判断用户是否在当前浏览区域停留；
S3、确定用户在当前浏览区域停留后，计算当前浏览区域中图像块的实际载入率，并基于载入率阈值和实际载入率判断用户是否关注当前浏览区域；
S4、确定用户关注当前浏览区域后，计算用户对当前浏览区域的注视时长；
S5、逐一记录并整理用户所关注的各个浏览区域的相关信息，生成浏览路径信息。
如图2所示，下面对上述各步骤进行详细描述：
S1、初始化
S11、用户打开数字切片时开始记录程序，初始化区域编号i＝0，初始化浏览路径记录集合Xi。
S12、设定系统时钟周期为Δtclc，设定参照点在系统时钟周期内的相对移动距离阈值为l和倍率变化阈值为M，设定停留时长阈值为Tstop、浏览区域图像块的载入率阈值e。该步骤涉及的变量均由人工设置，本发明实施例给出一组可行参数(l,M,Tstop,e,Δtclc)＝(0.1,0.5,0.5s,0.9,100ms),不同数字病理平台可根据自身条件进行调整。
S2、停留判定
S21、将数字化病理系统的显示界面等效为坐标系；
S22、在当前浏览区域中确定一个参照点；
S23、获取当前时刻t0，参照点在坐标系中的初始横坐标x0、初始纵坐标y0和初始浏览倍率z0；
S24、等待Δtclc；
S25、获取参照点在坐标系中的横坐标x1、纵坐标y1、浏览倍率z1、当前浏览区域的宽w1和高h1；
S26、判断是否同时满足：|x0-x1|/w1<l，|y0-y1|/h1<l，|log2(z0)-log2(z1)|<M；若否，表明用户已经移动，返回S23；若是，表明用户仍停留在当前浏览区域附近，则执行S27；
S27、获取当前时刻t1，判断是否满足：t1-t0>Tstop；若否，表明停留时间较短，不满足记录条件，返回S24；若是，则判定用户在当前浏览区域停留，执行S3。
其中，S23中z0与z1(下统称为z)表示数字病理切片浏览软件中的放大倍率，通常用当前显示分辨率所对应的物镜倍率表示，如40,20，也可出现小数，如29.12。医生在使用数字病理切片诊断时，会根据观察需要调整倍率，参数z随之改变。
对S26补充说明如下：一般情况下，医生仔细观察数字切片中某一区域时，短时间内不会进行大幅移动，即x，y，z不会产生大幅度变化。反之，当x，y，z之一发生了大幅度变化，说明医生已经结束这一区域的观察，正在移动至下一个观察区域。
S3、注视判定
用户在切片中某区域停留后，系统将从服务器中加载该区域包含的图像块，并通过拼接、裁剪等操作完成该区的显示。本发明通过计算图像块的加载率判定用户是否关注该区域。
S31、获取当前浏览区域完成显示需要加载的图像块数量N；
S32、等待Δtclc；
S33、获取参照点在坐标系中的横坐标x2、纵坐标y2、浏览倍率z2、当前浏览区域的宽w2和高h2；
S34、判断是否同时满足：|x1-x2|/w2<l，|y1-y2|/h2<l，|log2(z1)-log2(z2)|<M？；若否，表明用户已进行移动，返回S23；若是，表明用户仍停留在当前浏览区域等待图像加载，则执行S35；
S35、获取当前已完成加载并显示的图像块数量n，并计算加载率
Figure BDA0002979089310000071
判断是否满足：α>e；若否，表明当前浏览区域尚未满足显示完成条件，返回S32；若是，表明当前浏览区域已清晰显示，判定为用户关注当前浏览区域，则执行S4。
在其他实施例中，S35中的显示完成条件的判定标准还包括：
观察需要加载的第m个图像块是否完成加载，m＝1、2……N；若是，则表明当前浏览区域满足显示完成条件。或：
观察需要加载的第m个图像块是否完成加载，并在加载完成后是否经历了预设时长；若是，则表明当前浏览区域满足显示完成条件。或：
判断当前浏览区域已完成加载的图像像素面积与总像素面积的比值是否高于预设阈值，若是，则表明当前浏览区域满足显示完成条件。
S4、计算注视时长
S41、获取当前时刻t2；
S42、等待Δtclc；
S43、获取参照点在坐标系中的横坐标x3、纵坐标y3、浏览倍率z3、当前浏览区域的宽w3和高h3；
S44、判断是否满足：|x2-x3|/w3<l，|y2-y3|/h3<l，|log2(z2)-log2(z3)|<M；若是，表明用户仍在观察当前浏览区域，返回S42；若否，表明用户已完成当前浏览区域的观察，执行S45；
S45、记录当前时刻t3，并计算注视时长tf＝t3-t2。
S5、记录浏览路径信息
S51、整理用户所关注的当前浏览区域信息R(i)＝(x3,y3,z3,w3,h3,tf)；
S52、将R(i)记录至浏览路径集合：Xi＝Xi-1∪{R(i)}，i表示用户关注的浏览区域个数
S53、判断用户是否退出浏览，若是，则结束记录；若否，返回S2，继续记录其他浏览区域的信息。
在其他实施例中，参照点的选取位置为：当前浏览区域的中心位置、左上角、右下角、左下角或右上角等能够解析出该区域在切片中位置的记录方式。浏览区域宽w，高h可替换为一切可解析出该区域宽和高的记录方式。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、基于数字化病理系统的自身属性确定用户在各个浏览区域的停留时长阈值Tstop和该浏览区域中图像块的载入率阈值e；
S2、计算用户在当前浏览区域的实际停留时长，并基于所述停留时长阈值和所述实际停留时长，判断用户是否在当前浏览区域停留；S2包括：
S21、将数字化病理系统的显示界面等效为坐标系；
S22、在当前浏览区域中确定一个参照点，并设定所述参照点在系统时钟周期Δtclc内，在所述坐标系中的相对移动距离阈值l和倍率变化阈值M；
S23、获取当前时刻t0，所述参照点在所述坐标系中的初始横坐标x0、初始纵坐标y0和初始浏览倍率z0；
S24、等待Δtclc；
S25、获取所述参照点在所述坐标系中的横坐标x1、纵坐标y1、浏览倍率z1、当前浏览区域的宽w1和高h1；
S26、判断是否同时满足：|x0-x1|/w1<l，|y0-y1|/h1<l，|log2(z0)-log2(z1)|<M；若否，表明用户已经移动，返回S23；若是，表明用户仍停留在当前浏览区域附近，则执行S27；
S27、获取当前时刻t1，判断是否满足：t1-t0>Tstop；若否，表明停留时间较短，不满足记录条件，返回S24；若是，则判定用户在当前浏览区域停留，执行S3；
S3、确定用户在当前浏览区域停留后，计算当前浏览区域中图像块的实际载入率，并基于所述载入率阈值和所述实际载入率判断用户是否关注当前浏览区域；
S4、确定用户关注当前浏览区域后，计算用户对当前浏览区域的注视时长；
S5、逐一记录并整理用户所关注的各个浏览区域的相关信息，生成浏览路径信息。
2.根据权利要求1所述的一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法，其特征在于，S3包括：
S31、获取当前浏览区域完成显示需要加载的图像块数量N；
S32、等待Δtclc；
S33、获取所述参照点在所述坐标系中的横坐标x2、纵坐标y2、浏览倍率z2、当前浏览区域的宽w2和高h2；
S34、判断是否同时满足：|x1-x2|/w2<l，|y1-y2|/h2<l，|log2(z1)-log2(z2)|<M；若否，表明用户已进行移动，返回S23；若是，表明用户仍停留在当前浏览区域等待图像加载，则执行S35；
S35、获取当前已完成加载并显示的图像块数量n，并计算实际载入率
Figure FDA0003608605550000021
Figure FDA0003608605550000022
判断是否满足：α>e；若否，表明当前浏览区域尚未满足显示完成条件，返回S32；若是，表明当前浏览区域已清晰显示，判定为用户关注当前浏览区域，则执行S4。
3.根据权利要求2所述的一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法，其特征在于，S35中的所述显示完成条件的判定标准还包括：
观察需要加载的第m个图像块是否完成加载，并在加载完成后是否经历了预设时长；若是，则表明当前浏览区域满足显示完成条件。
4.根据权利要求2所述的一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法，其特征在于，S35中的所述显示完成条件的判定标准还包括：
判断当前浏览区域已完成加载的图像像素面积与总像素面积的比值是否高于预设阈值，若是，则表明当前浏览区域满足显示完成条件。
5.根据权利要求2所述的一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法，其特征在于，S4包括：
S41、获取当前时刻t2；
S42、等待Δtclc；
S43、获取所述参照点在所述坐标系中的横坐标x3、纵坐标y3、浏览倍率z3、当前浏览区域的宽w3和高h3；
S44、判断是否满足：|x2-x3|/w3<l，|y2-y3|/h3<l，|log2(z2)-log2(z3)|<M；若是，表明用户仍在观察当前浏览区域，返回S42；若否，表明用户已完成当前浏览区域的观察，执行S45；
S45、记录当前时刻t3，并计算注视时长tf＝t3-t2。
6.根据权利要求3所述的一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法，其特征在于，S5包括：
S51、整理用户所关注的当前浏览区域信息R(i)＝(x3,y3,z3,w3,h3,tf)；
S52、将R(i)记录至浏览路径集合：Xi＝Xi-1∪{R(i)}，i表示用户关注的浏览区域个数
S53、判断用户是否退出浏览，若是，则结束记录；若否，返回S2，继续记录其他浏览区域的信息。
7.根据权利要求1所述的一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法，其特征在于，相对移动距离阈值l＝0.1，倍率变化阈值M＝0.5，停留时长阈值Tstop＝0.5s，载入率阈值e＝0.9，系统时钟周期Δtclc＝100ms。
8.根据权利要求1所述的一种数字化病理系统中病理切片浏览路径记录方法，其特征在于，所述参照点的选取位置为：当前浏览区域的中心位置、左上角、右下角、左下角或右上角。
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