CN114354489A - 高速自动扫片ai辅助判读系统及其扫片方法 - Google Patents

高速自动扫片ai辅助判读系统及其扫片方法 Download PDF

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Abstract

一种高速自动扫片AI辅助判读系统及其扫片方法，高速自动扫片AI辅助判读系统包括一控制主机及一影像撷取机台。控制主机设定影像撷取机台的扫描参数，包括将一玻片分成复数区块的数量、区块中的复数子区块的数量、一中心区块的位置及一扫描路径，扫描路径为顺时针方向或逆时针方向螺旋式扫描；控制主机选择扫描路径后，将影像撷取机台的一对焦位置对准玻片上的中心区块进行对焦，并分别撷取中心区块中的子区块的影像；接着依据扫描路径，重复将对焦位置移动到相邻区块进行对焦并撷取子区块的影像的步骤，直到区块皆扫描完成。本发明所提供的方法及扫描系统可快速扫片，不需每一张影像都重新对焦，可大幅减少对焦次数及所耗费的时间。

Description

高速自动扫片AI辅助判读系统及其扫片方法
技术领域
本发明有关一种图像处理的技术，特别是指一种高速自动扫片AI辅助判读系统及其扫片方法。
背景技术
细胞检测是将细胞放置在检测溶液中，将含细胞的待测液体制作成检体标本，再将检体标本放置在显微镜下。利用高倍数将检体标本放大后撷取影像，再于计算机上显示出拍摄图像，以进行检视。
每一个检体标本都会拍摄900～1600张不等的图像，且图像不重复。换言之，要将检体标本分割成900～1600个小区块，每一个区块撷取一次影像。若只以一组焦距进行扫片，则可能多数是无效影像。若是每一次撷取影像都重新对焦一次，则需要对焦900～1600次，对焦次数过多。若每撷取固定张数影像后再重新对焦，虽然无效影像减少，但当镜头移到边缘区块后再移回中间区块时，来回差异太大容易发生无法拉回焦距情况，所撷取的有可能是无效影像。
有鉴于此，本发明针对上述现有技术的缺失及未来的需求，提出一种高速自动扫片AI辅助判读系统及其扫片方法，不但减少对焦次数且可得到有效影像，以解决上述该等问题，具体架构及其实施方式将详述于下。
发明内容
本发明的主要目的在提供一种高速自动扫片AI辅助判读系统及其扫片方法，其利用螺旋扫描方式，从玻片的中心位置以顺时针或逆时针方向连续扫描相邻区块的影像，使每次对焦都只需要微调。
本发明的另一目的在提供一种高速自动扫片AI辅助判读系统及其扫片方法，其将玻片的每个区块又细分为复数子区块，再对子区块撷取影像，由于只需对区块进行对焦，每一子区块不用一一对焦，故可大幅减少对焦次数。
为达上述目的，本发明提供一种高速自动扫片AI辅助判读系统的扫片方法，包括下列步骤：设定一影像撷取机台的扫描参数，扫描参数包括将一玻片均分成复数区块的数量、区块中的复数子区块的数量、区块中的一中心区块的位置及一扫描路径，扫描路径为顺时针方向或逆时针方向螺旋式扫描；选择扫描路径，将影像撷取机台的一对焦位置对准玻片上的中心区块进行对焦，并分别撷取中心区块中的子区块的影像；依据扫描路径，将影像撷取机台的对焦位置从中心区块移动到区块中与中心区块相邻的一相邻区块后，对相邻区块进行对焦，并撷取相邻区块中的子区块的影像；以及重复将对焦位置依据扫描路径移动到下一相邻区块进行对焦并撷取子区块的影像的步骤，直到区块皆扫描完成。
依据本发明的实施例，区块中位于中心位置的区块为扫描参数所设定的中心区块，且中心区块为扫描路径的一起始点。
依据本发明的实施例，扫描参数包含扫描路径的一终点，使区块在扫描路径上皆被扫描过一次。
依据本发明的实施例，扫描路径为顺时针方向扫描时，影像撷取机台的对焦位置会从中心区块以顺时针方向移动到与中心区块相邻的相邻区块。
依据本发明的实施例，扫描路径为逆时针方向扫描时，影像撷取机台的对焦位置会从中心区块以逆时针方向移动到与中心区块相邻的相邻区块。
依据本发明的实施例，影像撷取机台具有数码镜头、可程序化控制载物台与对焦控制机构。
依据本发明的实施例，复数子区块是以螺旋的扫描路径撷取影像。
本发明另提供一种高速自动扫片AI辅助判读系统，包括：一控制主机，包括一参数设定模块，用以设定扫描参数，扫描参数包括将一玻片分成复数区块的数量、区块中的复数子区块的数量、区块中的一中心区块的位置及一扫描路径，扫描路径为顺时针方向或逆时针方向螺旋式扫描；以及一影像撷取机台，与控制主机连接，依据扫描参数将影像撷取机台的镜头对准玻片上的中心区块进行对焦，并分别撷取中心区块中的子区块的影像，再依据扫描路径将镜头移动到区块中与中心区块相邻的一相邻区块，对相邻区块进行对焦并撷取相邻区块中的子区块的影像后，影像撷取机台重复将镜头依据扫描路径移动到下一相邻区块进行对焦并撷取子区块的影像的步骤，直到区块皆扫描完成。
附图说明
图1为玻片上设置待测细胞液体的俯视图。
图2为玻片上设置待测细胞液体的侧视图。
图3为本发明高速自动扫片AI辅助判读系统的架构图。
图4为本发明高速自动扫片AI辅助判读系统的扫片方法的流程图。
图5为本发明高速自动扫片AI辅助判读系统的扫片方法的实施例示意图。
附图标记说明：10-高速自动扫片AI辅助判读系统；12-影像撷取机台；122-玻片；124-盖玻片；126-区块；127-中心区块；128-子区块；14-控制主机；142-参数设定模块；16-待测细胞液体。
具体实施方式
本发明提供一种高速自动扫片AI辅助判读系统及其扫片方法，其为应用在细胞检测时电子显微镜撷取玻片影像的扫描技术。通过本发明所提供的扫描系统及方法可快速扫片，且由于对焦的区块都是相邻区块，变化较小，因此发生对焦错误的几率较低。
图1及图2所示分别为玻片上设置待测细胞液体的俯视图及侧视图。当待测细胞加入到检测溶液后，利用滴管吸取含待测细胞的液体并滴在玻片122上，形成如图2所示，具有待测细胞液体16的玻片122。由于液体具有表面张力，故待测细胞液体16的形状为圆形，且从侧面看会具有厚度，如图3所示。待测细胞液体16上覆盖一盖玻片124，即成为可放置到影像撷取机台上进行检测的待测玻片。本发明亦适用于未有盖玻片的应用。
请参考图3，其为本发明高速自动扫片AI辅助判读系统的架构图。自动扫片的扫描系统10包括一影像撷取机台12及一控制主机14，其中，影像撷取机台12具有至少一数码镜头、一可程序化控制载物台与一对焦控制机构，影像撷取机台12与控制主机14信号连接。控制主机14中包括一参数设定模块142，用以设定扫描参数。扫描参数包括将玻片分成复数区块的数量、区块中的复数子区块的数量、区块中的一中心区块的位置及一扫描路径。例如，将玻片均分成N*N个区块，每一个区块中还包括n*n个子区块，N和n都是正整数。特别的是，扫描路径为顺时针方向或逆时针方向螺旋式扫描，而非横向或纵向的来回扫描。此外，扫描路径还包括一起始点及一终点，当扫描到终点时，代表所有区块接被扫描过一次。控制主机14依据扫描参数控制影像撷取机台12的镜头移动、对焦及撷取影像。影像撷取机台12所撷取的影像传送到控制主机14后，可储存于控制主机14中，或是再传送到后端的一数据库(图中未示)中储存。
本发明高速自动扫片AI辅助判读系统的自动扫片方法如图4的流程图所示。请同时参考图3及图4。首先步骤S10中，在控制主机14上设定影像撷取机台12的扫描参数，扫描参数如上所述，包括将一玻片分成复数区块的数量、区块中的复数子区块的数量、区块中的一中心区块的位置及一扫描路径，且扫描路径包括为顺时针方向或逆时针方向的螺旋式扫描路径。接着如步骤S12～S14所述，选择扫描路径后，控制主机14依据扫描参数控制影像撷取机台12，将影像撷取机台12的一对焦位置对准玻片上的中心区块进行对焦，并分别撷取中心区块中的子区块的影像。再于步骤S16中，依据扫描路径，将影像撷取机台12的对焦位置从中心区块移动到区块中与中心区块相邻的一相邻区块。当对焦位置根据扫描路径移动到相邻区块后，如步骤S18所述，对相邻区块进行对焦，并撷取相邻区块中的子区块的影像。接着于步骤S20中判断扫描路径是否已结束，若扫描路径已结束，代表已扫描到最后一个区块，此时则扫片流程结束，如步骤S26。若步骤S20判断扫描路径尚未结束，则如步骤S22～S24所述，将对焦位置依据扫描路径移动到下一相邻区块进行对焦并撷取子区块的影像。接着再次进行步骤S26判断扫描路径是否已结束，若仍尚未结束，则重复步骤S22～S24，直到所有区块皆已扫描完成为止。所有子区块的影像会被传送到控制主机14，控制主机14可将该些影像储存在数据库中，以供后续由控制主机14或其他主机利用人工智能(AI)技术对该些影像进行辅助判读。
当选择的扫描路径为顺时针方向扫描时，影像撷取机台12的对焦位置会从中心区块以顺时针方向移动到与中心区块相邻的相邻区块。反之，当扫描路径为逆时针方向扫描时，影像撷取机台12的对焦位置则会从中心区块以逆时针方向移动到与中心区块相邻的相邻区块。
图5为本发明高速自动扫片AI辅助判读系统的扫片方法的实施例示意图。图5的实施例中将玻片122分割成10*10个区块126，每一个区块126中还包括3*3个子区块128。影像撷取机台会对每一个子区块撷取一张影像，因此一个区块会撷取9张影像，一片玻片122总共会撷取900张影像。取玻片122的中心位置的区块做为中心区块，在控制主机的设定中，中心区块的位置为编号1。先对编号1的中心区块127的子区块128至少进行一次对焦、撷取9张子区块的影像。撷取子区块128的影像的顺序亦可依照1～9的顺序，从中心位置1沿着逆时针方向螺旋拍摄到编号9的子区块位置。但此顺序并非本发明撷取子区块128影像的限制。接着，假设此实施例是以逆时针方向螺旋扫描，则接着将影像撷取机台的镜头移动到编号2的区块，重新对焦并撷取9张子区块的影像。区块126的编号即为设定的扫描路径。依照编号的顺序，接着将镜头移动到编号3、4、……、99、100分别进行对焦及撷取子区块影像。每一次移动镜头都是沿着逆时针方向移动到相邻区块。由于相邻区块的形状、厚度变化不大，因此对焦发生错误的情况较低。甚至镜头只需微调即可，不需重新对焦。但在现有技术中，由于是横向或纵向来回扫描，当镜头移到边缘区块后再移回中间区块时，容易发生无法拉回焦距情况。而本发明可减少失焦的可能性。
此外，由于每一个区块126只需对焦一次，因此撷取900张影像只需对焦100次。而在现有技术中，每拍摄一张影像都需要对焦，因此需要对焦900次。当玻片122上被细分愈多区块126时，本发明与现有技术的对焦次数差异就愈大。显然本发明可大幅减少对焦次数，在不降低扫描质量的情况下，提高扫描的效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。故即凡依本发明权利要求所述的特征及精神所为的均等变化或修饰，均应包括于本发明的范围内。

Claims (12)

1.一种高速自动扫片AI辅助判读系统的扫片方法，其特征在于，包括下列步骤：
设定一影像撷取机台的扫描参数，该扫描参数包括将一玻片分成复数区块的数量、该复数区块中的复数子区块的数量、该复数区块中的一中心区块的位置及一扫描路径，该扫描路径为顺时针方向或逆时针方向螺旋式扫描；
选择该扫描路径，将该影像撷取机台的一对焦位置对准该玻片上的该中心区块进行对焦，并分别撷取该中心区块中的该复数子区块的影像；
依据该扫描路径，将该影像撷取机台的该对焦位置从该中心区块移动到该复数区块中与该中心区块相邻的一相邻区块后，对该相邻区块进行对焦，并撷取该相邻区块中的该复数子区块的影像；以及
重复将该对焦位置依据该扫描路径移动到下一相邻区块进行对焦并撷取该复数子区块的影像的步骤，直到该复数区块皆扫描完成。
2.如权利要求1所述的高速自动扫片AI辅助判读系统的扫片方法，其特征在于，该复数区块中位于中心位置的区块为该扫描参数所设定的该中心区块，且该中心区块为该扫描路径的一起始点。
3.如权利要求1所述的高速自动扫片AI辅助判读系统的扫片方法，其特征在于，该扫描参数包含该扫描路径的一终点，使该复数区块在该扫描路径上皆被扫描过一次。
4.如权利要求1所述的高速自动扫片AI辅助判读系统的扫片方法，其特征在于，该扫描路径为顺时针方向扫描时，该影像撷取机台的该对焦位置从该中心区块以顺时针方向移动到与该中心区块相邻的该相邻区块。
5.如权利要求1所述的高速自动扫片AI辅助判读系统的扫片方法，其特征在于，该扫描路径为逆时针方向扫描时，该影像撷取机台的该对焦位置从该中心区块以逆时针方向移动到与该中心区块相邻的该相邻区块。
6.如权利要求1所述的高速自动扫片AI辅助判读系统的扫片方法，其特征在于，该影像撷取机台具有至少一数码镜头、一可程序化控制载物台与一对焦控制机构。
7.如权利要求1所述的高速自动扫片AI辅助判读系统的扫片方法，其特征在于，该复数子区块是以螺旋的扫描路径撷取影像。
8.一种高速自动扫片AI辅助判读系统，其特征在于，包括：
一控制主机，包括一参数设定模块，用以设定扫描参数，该扫描参数包括将一玻片分成复数区块的数量、该复数区块中的复数子区块的数量、该复数区块中的一中心区块的位置及一扫描路径，该扫描路径为顺时针方向或逆时针方向螺旋式扫描；以及
一影像撷取机台，与该控制主机连接，依据该扫描参数将该影像撷取机台的镜头对准该玻片上的该中心区块进行对焦，并分别撷取该中心区块中的该复数子区块的影像，再依据该扫描路径将该镜头移动到该复数区块中与该中心区块相邻的一相邻区块，对该相邻区块进行对焦并撷取该相邻区块中的该复数子区块的影像后，该影像撷取机台重复将该镜头依据该扫描路径移动到下一相邻区块进行对焦并撷取该复数子区块的影像的步骤，直到该复数区块皆扫描完成。
9.如权利要求8所述的高速自动扫片AI辅助判读系统，其特征在于，该参数设定模块将该玻片的中心点设定为该中心区块，且为该扫描路径的一起始点。
10.如权利要求8所述的高速自动扫片AI辅助判读系统，其特征在于，该参数设定模块设定该扫描路径的一终点，使该复数区块在该扫描路径上皆被扫描过一次。
11.如权利要求8所述的高速自动扫片AI辅助判读系统，其特征在于，该扫描路径为顺时针方向扫描时，该影像撷取机台的该对焦位置从该中心区块以顺时针方向移动到与该中心区块相邻的该相邻区块。
12.如权利要求8所述的高速自动扫片AI辅助判读系统，其特征在于，该扫描路径为逆时针方向扫描时，该影像撷取机台的该对焦位置从该中心区块以逆时针方向移动到与该中心区块相邻的该相邻区块。
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