KR101559798B1 - method for normalizing image in digital pathology - Google Patents
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Abstract
디지털 병리학의 이미지 표준화 방법에 관한 것으로, 이미지 표준화를 위한 샘플을 선정하는 단계와, 선정된 샘플의 소정부분을 스펙트럼 분석하여, 샘플의 소정부분 내에 존재하는 물질의 정보를 수집하는 단계와, 수집된 정보를 통해, 상관식을 구하는 단계와, 상관식을 이용하여, 샘플 전체 이미지를 보정하는 단계와, 보정된 이미지를 통해, 샘플의 이미지를 표준화하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.A method for standardizing an image of digital pathology, comprising the steps of: selecting a sample for image normalization; spectrum analyzing a predetermined portion of the selected sample to collect information of a substance present in a predetermined portion of the sample; Correcting the entire image of the sample using the correlation equation, and normalizing the image of the sample through the corrected image.
디지털, 병리학, 이미지, 표준화, 스펙트럼 Digital, Pathology, Image, Standardization, Spectrum
Description
본 발명은 디지털 병리학에 관한 것으로, 특히 디지털 병리학의 이미지 표준화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to digital pathology, and more particularly, to a method of image standardization of digital pathology.
일반적으로, 현대인 건강의 가장 큰 적이라 할 수 있는 암을 진단하는데 있어서, 병리 시편은 결정적인 역할을 한다.Generally, pathologic specimens play a crucial role in diagnosing cancer, which is the greatest enemy of modern health.
CT나 MRI 등의 촬영이나 혈액 검사, 내시경 등으로 암이 의심되는 조직의 샘플을 떼어내고, 떼어낸 조직의 샘플을 육안검사, 고정화, 탈수화 등의 과정을 거쳐 슬라이드 글래스(slide glass) 위에 얇은 시편으로 절단하여 올린 후, 이를 H&E, IHC 등의 염색을 통해 핵과 비핵물질, 혹은 특정 마커(marker)의 존재여부 및 그 양을 눈으로 가늠할 수 있도록 하여, 병리학자가 염색된 이미지(image)를 통해 병변을 현미경으로 관찰하고 판별하는 것이 일반적인 조직검사의 흐름이다.A sample of tissue suspected of being cancerous is removed by CT or MRI, blood test, endoscopy, etc., and a sample of the removed tissue is visually inspected, immobilized, and dehydrated to form a thin film on a slide glass After cutting with a specimen, it is stained with H & E, IHC, etc., so that the presence or absence of nuclear and non-nuclear materials or specific markers can be visually observed, Observing and distinguishing lesions with a microscope is a common biopsy procedure.
현재는 디지털 카메라 기술의 발달과 더불어 현미경을 통해 눈으로 보면서 판독하는 방법으로부터 디지털 이미지를 찍어 컴퓨터 모니터 상에서 판별을 하는 단계로 발전하였으며, 이러한 방법으로 얻은 이미지를 여러 병리학자가 공유하여 원거리에서도 의견을 교환하여 판독의 정확성을 높이기 위한 노력을 하고 있다.Nowadays, with the development of digital camera technology, it has developed into a step of discriminating on a computer monitor by taking a digital image from a method of reading with a view through a microscope. Various pathologists share images obtained by this method, Thereby making efforts to improve the accuracy of reading.
하지만, 과거나 현재 모두, 이미지를 현미경으로 보든 디지털 이미지로 얻든 간에 조직을 염색하여 보는 과정은 변함이 없다.However, both past and present, the process of looking at dyeing the tissue remains the same whether the image is obtained by microscopy or digital imaging.
문제는 염색 시간, 시편의 두께, 염색 후 보관 시간 등 발색 및 색 유지에 영향을 주는 요인이 많아 이미지를 표준화 및 정량화하기가 어렵다는데 있다.The problem is that it is difficult to standardize and quantify images because there are many factors influencing the color and color retention such as dyeing time, thickness of sample, storage time after dyeing.
따라서, 향후, 염색된 이미지를 표준화하여 정확한 진단을 가능하게 하는 기술이 개발되어야 할 것이다.Therefore, in the future, techniques for standardizing the dyed images to enable accurate diagnosis should be developed.
본 발명의 목적은 샘플의 양과 색깔 사이의 상관식을 통해, 염색된 이미지를 표준화함으로써, 정확한 진단을 수행할 수 있는 디지털 병리학의 이미지 표준화 방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide an image standardization method of digital pathology which can perform accurate diagnosis by standardizing a dyed image through a correlation between a quantity of a sample and a color.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. .
본 발명에 따른 디지털 병리학의 이미지 표준화 방법은, 이미지 표준화를 위한 샘플을 선정하는 단계와, 선정된 샘플의 소정부분을 스펙트럼 분석하여, 샘플의 소정부분 내에 존재하는 물질의 정보를 수집하는 단계와, 수집된 정보를 통해, 상 관식을 구하는 단계와, 상관식을 이용하여, 샘플 전체 이미지를 보정하는 단계와, 보정된 이미지를 통해, 샘플의 이미지를 표준화하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.A method for standardizing an image of a digital pathology according to the present invention includes the steps of selecting a sample for image normalization, spectrum analyzing a predetermined portion of the selected sample, collecting information of a substance existing in a predetermined portion of the sample, Obtaining the correlation through the collected information, correcting the entire image of the sample using the correlation equation, and normalizing the image of the sample through the corrected image.
여기서, 선정된 샘플의 소정부분을 스펙트럼 분석하여, 샘플의 소정부분 내에 존재하는 물질의 정보를 수집하는 단계는 선정된 샘플의 소정부분을 스펙트럼 분석하는 단계와, 스펙트럼의 분석을 통해, 샘플의 소정부분 내에 존재하는 물질 중 특정 물질을 선정하는 단계와, 선정된 특정 물질의 제 1 정보를 수집하는 단계와, 선정된 샘플을 염색하는 단계와, 염색된 샘플을 통해, 샘플의 소정부분 내에 존재하는 특정 물질의 제 2 정보를 수집하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.Here, the step of spectrally analyzing a predetermined portion of the selected sample and collecting information of a substance present in a predetermined portion of the sample may include spectrally analyzing a predetermined portion of the selected sample, and analyzing a predetermined portion of the sample The method comprising the steps of: selecting a specific material from among the materials present in the portion; collecting first information of the selected specific material; dyeing the selected sample; And collecting second information of the specific substance.
이 때, 샘플의 소정부분 내에 존재하는 특정 물질의 제 1 정보는 특정 물질의 양일 수 있고, 샘플의 소정부분 내에 존재하는 특정 물질의 제 2 정보는 제 1 정보로부터 얻은 특정 물질의 양에 대한 발색 정도일 수도 있다.In this case, the first information of a specific substance present in a predetermined portion of the sample may be an amount of a specific substance, and the second information of a specific substance present in a predetermined portion of the sample may be a color of an amount of a specific substance obtained from the first information .
또한, 선정된 샘플의 소정부분을 스펙트럼 분석하여, 샘플의 소정부분 내에 존재하는 물질의 정보를 수집하는 단계는 선정된 샘플을 염색하는 단계와, 염색된 샘플의 소정부분을 스펙트럼 분석하는 단계와, 스펙트럼 분석을 통해, 염색을 위한 염료로부터 독립적인 물질을 선정하는 단계와, 선정된 물질의 제 1 정보와 제 2 정보를 수집하는 단계를 포함하여 이루어질 수도 있다.The step of spectrally analyzing a predetermined portion of the selected sample and collecting information of a substance present in a predetermined portion of the sample includes the steps of: dying the selected sample; spectrally analyzing a predetermined portion of the dyed sample; Selecting a material independent of the dye for dyeing through spectral analysis, and collecting the first information and the second information of the selected material.
여기서, 선정된 물질의 제 1 정보는 해당 물질의 양이고, 선정된 물질의 제 2 정보는 해당 물질의 양에 대한 발색 정도일 수 있다.Here, the first information of the selected substance is the amount of the corresponding substance, and the second information of the selected substance may be the degree of color development relative to the amount of the substance.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of embodiments with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 디지털 병리학의 이미지 표준화 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The image standardization method of digital pathology according to the present invention has the following effects.
본 발명은 샘플 염색 전에 스펙트럼을 통해 샘플의 일정부분 내의 특정 물질의 양에 대한 정보를 얻고, 염색을 통해 해당하는 물질 양에 따른 발색 정도를 얻어 상관식을 구하고, 이 상관식을 통해, 전체 샘플에 대한 이미지를 보정함으로써, 발색 정도로 이미지를 바로 표준화할 수 있고, 정확한 진단을 수행할 수 있다.The present invention obtains information on the amount of a specific substance in a certain portion of a sample through a spectrum before sample staining, obtains a correlation value by obtaining the degree of color development according to the amount of a substance through dyeing, The image can be directly standardized to a degree of color development, and accurate diagnosis can be performed.
또한, 본 발명은 염색한 샘플의 일정부분을 선정하고, 스펙트럼을 통해 염료와 무관한 특정 물질의 양과 발색 정도를 얻어 상관식을 구하고, 이 상관식을 통해 전체 샘플에 대한 이미지를 보정함으로써, 소정 시간이 지나 색이 바뀐 샘플의 경우에 있어서도, 이미지 표준화가 용이하여 정확한 진단을 수행할 수 있다.In the present invention, a predetermined portion of a dyed sample is selected, and the amount of a specific substance irrelevant to the dye and the degree of color development are obtained through a spectrum to obtain a correlation equation. By correcting the image for the entire sample through the correlation equation, Even in the case of a sample whose color has changed over time, image normalization is easy and an accurate diagnosis can be performed.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 표준화 및 정량화된 이미지를 얻기 위하여, 스펙트로스코피(spectroscopy) 방법으로, 샘플 일부분의 양과 색깔 사이의 상관식을 구해, 이로부터 전체 이미지를 표준화(normalization)하는 방법을 제안하고자 한다.The present invention proposes a method of obtaining a correlation between the amount and color of a part of a sample by a spectroscopy method in order to obtain a standardized and quantified image and normalizing the whole image therefrom.
본 발명은 크게 두 가지 방식으로 샘플의 이미지를 표준화할 수 있다.The present invention can roughly standardize an image of a sample in two ways.
먼저, 첫 번째 방식은 염색을 하기 전의 샘플로부터 일정부분의 스펙트럼 분석을 얻은 후에, 샘플의 일정부분에서 물질의 양에 대한 정보를 얻고, 샘플을 염색 한 다음, 해당 물질의 양에 대한 발색 정도에 대한 정보를 얻어서, 관계식을 통해 이미지를 표준화하는 방식이다.First, the first method is to obtain a spectrum analysis of a part of the sample before dyeing, obtain information on the amount of the material in a certain portion of the sample, dye the sample, and then measure the degree of color development , And then standardizing the image through a relational expression.
그리고, 두 번째 방식은 이미 염색을 한 샘플로부터 일정부분의 스펙트럼 분석을 얻은 후에, 염료와 관련없는 물질의 양과 그의 발색 정도에 대한 정보를 얻어서, 관계식을 통해 이미지를 표준화하는 방식이다.The second method is a method of standardizing an image through a relational expression by acquiring a spectrum analysis of a predetermined portion from a sample that has already been dyed, obtaining information on the amount of a dye-related substance and the degree of color development thereof.
여기서, 첫 번째 방식은 발색 정도의 정보만으로 전체 샘플의 이미지를 바로 표준화할 수 있는 장점이 있고, 두 번째 방식은 시간이 지나 색이 바뀐 샘플의 경우에도, 용이하게 전체 셈플의 이미지를 표준화할 수 있다는 장점이 있다.Here, the first method has the merit that the image of the whole sample can be directly standardized only by the information of the degree of color development, and the second method can easily standardize the image of the whole sample even in the case of the sample whose color has changed over time .
도 1은 본 발명에 따른 디지털 병리학의 이미지 표준화 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 이미지 표준화를 위한 샘플을 선정한다.(S100)1 is a flowchart for explaining an image normalization method of digital pathology according to the present invention. First, as shown in FIG. 1, a sample for image normalization is selected (S100)
여기서, 샘플은 검사하고자 하는 인체 또는 동물 등의 조직 샘플일 수 있다.Here, the sample may be a tissue sample such as a human body or an animal to be inspected.
이어, 선정된 샘플 중에서, 전체 샘플 중 소정부분을 스펙트럼 분석하여, 샘플의 소정부분 내에 존재하는 물질의 정보를 수집한다.(S300)Next, among predetermined samples, a predetermined portion of all the samples is subjected to spectral analysis to collect information of a substance present in a predetermined portion of the sample (S300)
여기서, 물질의 정보를 수집할 때, 다음 2가지 방법으로 수집할 수 있다.Here, when collecting information on a substance, it can be collected by the following two methods.
도 2는 본 발명 제 1 실시예에 따른 도 1의 물질 정보 수집 방법을 보여주는 상세 흐름도로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 선정된 샘플의 소정부분을 스펙트럼 분석한다.(S310)FIG. 2 is a detailed flowchart illustrating the material information collecting method of FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, a predetermined portion of a predetermined sample is spectrally analyzed (S310)
그리고, 스펙트럼의 분석을 통해, 샘플의 소정부분 내에 존재하는 물질 중 특정 물질을 선정한다.(S330)Then, by analyzing the spectrum, a specific substance among the substances existing in a predetermined portion of the sample is selected (S330)
여기서, 특정 물질은 핵과 비핵 물질 등과 같이, 샘플의 소정영역 내에 존재하는 물질 중 적어도 어느 하나일 수 있다.Here, the specific substance may be at least one of substances existing in a predetermined region of the sample, such as a nucleus and a non-nuclear substance.
이어, 선정된 특정 물질의 제 1 정보를 수집한다.(S350)Then, the first information of the selected specific substance is collected (S350)
이때, 샘플의 소정부분 내에 존재하는 물질의 제 1 정보는 특정 물질의 양일 수 있다.At this time, the first information of the substance present in the predetermined portion of the sample may be an amount of the specific substance.
다음, 선정된 샘플의 전체를 염색한다.(S370)Next, the entirety of the selected sample is stained (S370)
여기서, 염색 방법은 H&E, IHC 등 다양한 방법으로 염색할 수 있다.Here, the dyeing method can be dyed by various methods such as H & E and IHC.
그리고, 염색된 샘플을 통해, 샘플의 소정부분 내에 존재하는 특정 물질의 제 2 정보를 수집한다.(S390)Then, through the dyed sample, second information of a specific substance present in a predetermined portion of the sample is collected (S390)
여기서, 샘플의 소정부분 내에 존재하는 물질의 제 2 정보는 제 1 정보로부터 얻은 특정 물질의 양에 대한 발색 정도일 수 있다.Here, the second information of the substance present in the predetermined portion of the sample may be the degree of color development relative to the amount of the specific substance obtained from the first information.
이와 같이, 본 발명 제 1 실시예는 샘플 염색 전에, 샘플의 스펙트럼 분석을 통해 물질의 양에 대한 정보를 수집하고, 샘플 염색 후에, 물질의 양에 대한 발색 정도 관련 정보를 얻을 수 있다.As described above, the first embodiment of the present invention collects information on the amount of the material through spectral analysis of the sample before sample dyeing, and obtains information on the degree of color development with respect to the amount of the material after sample dyeing.
도 3은 본 발명 제 2 실시예에 따른 도 1의 물질 정보 수집 방법을 보여주는 상세 흐름도로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 선정된 샘플을 염색한다.(S320)3 is a detailed flowchart illustrating the method of collecting the material information of FIG. 1 according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the selected sample is stained (S320)
여기서도, 염색 방법은 H&E, IHC 등 다양한 방법으로 염색할 수 있다.Here, the dyeing method can be dyed by various methods such as H & E and IHC.
이어, 염색된 샘플의 소정부분을 스펙트럼 분석한다.(S340)Then, a predetermined portion of the dyed sample is spectrally analyzed (S340)
그리고, 스펙트럼 분석을 통해, 염색을 위한 염료로부터 독립적인 물질을 선정한다.(S360)Then, a spectral analysis is performed to select an independent material from the dye for dyeing (S360)
다음, 염료와 관계 없는 물질에 의한 스펙트럼 영역을 통해, 선정된 물질의 제 1 정보와 제 2 정보를 수집한다.(S380)Next, the first information and the second information of the selected material are collected through the spectral region by the substance not related to the dye (S380)
여기서, 선정된 물질의 제 1 정보는 해당 물질의 양이고, 선정된 물질의 제 2 정보는 해당 물질의 양에 대한 발색 정도일 수 있다.Here, the first information of the selected substance is the amount of the corresponding substance, and the second information of the selected substance may be the degree of color development relative to the amount of the substance.
이와 같이, 본 발명 제 2 실시예는 이미 염색된 샘플로부터 스펙트럼 분석을 통해, 염료와 관련 없는 독립적인 물질을 선택하여 그 물질의 양과 해당 발색 정도 관련 정보를 얻을 수 있다.As described above, in the second embodiment of the present invention, spectral analysis is performed on a sample that has already been dyed, and an independent substance not related to the dye can be selected to obtain information on the amount of the substance and the degree of color development.
다음으로는, 도 1과 같이, 상기 2가지 방식으로 수집된 정보를 통해, 상관식을 구할 수 있다.(S500)Next, as shown in FIG. 1, the correlation equation can be obtained through the information collected in the above two methods (S500)
여기서, 상관식은 특정 물질 스펙트럼 = a × 특정 물질의 컬러 기준값 + c (여기서, 상기 a는 상기 컬러 기준값에 해당하는 특정 물질의 양에 대한 배수이고, 상기 특정 물질의 컬러 기준값은 상기 특정 물질의 양에 대한 컬러 기준값이며, 상기 c는 소정 조건에 따른 변수)일 수 있다.Here, the correlation is a specific material spectrum = a × a color reference value of a specific substance + c (where a is a multiple of an amount of a specific substance corresponding to the color reference value, and a color reference value of the specific substance is a quantity And c is a variable according to a predetermined condition).
이어, 상관식을 이용하여, 샘플 전체 이미지를 보정한다.(S700)Subsequently, the entire image of the sample is corrected using the correlation equation (S700)
그리고, 마지막으로, 보정된 이미지를 통해, 샘플의 이미지를 표준화한다.(S900)Then, finally, the image of the sample is normalized through the corrected image (S900)
이와 같이, 본 발명은 샘플 염색 전에 스펙트럼을 통해 샘플의 일정부분 내의 특정 물질의 양에 대한 정보를 얻고, 염색을 통해 해당하는 물질 양에 따른 발색 정도를 얻어 상관식을 구하고, 이 상관식을 통해, 전체 샘플에 대한 이미지를 보정함으로써, 발색 정도로 이미지를 바로 표준화할 수 있고, 정확한 진단을 수행 할 수 있다.As described above, the present invention obtains information on the amount of a specific substance in a certain portion of a sample through a spectrum before sample dyeing, obtains a degree of color development according to the amount of a corresponding substance through dyeing, , It is possible to standardize the image directly to the degree of color development by correcting the image for the entire sample, and accurate diagnosis can be performed.
또한, 본 발명은 염색한 샘플의 일정부분을 선정하고, 스펙트럼을 통해 염료와 무관한 특정 물질의 양과 발색 정도를 얻어 상관식을 구하고, 이 상관식을 통해 전체 샘플에 대한 이미지를 보정함으로써, 소정 시간이 지나 색이 바뀐 샘플의 경우에 있어서도, 이미지 표준화가 용이하여 정확한 진단을 수행할 수 있다.In the present invention, a predetermined portion of a dyed sample is selected, and the amount of a specific substance irrelevant to the dye and the degree of color development are obtained through a spectrum to obtain a correlation equation. By correcting the image for the entire sample through the correlation equation, Even in the case of a sample whose color has changed over time, image normalization is easy and an accurate diagnosis can be performed.
본 발명 제 1 실시예에 따른 디지털 병리학의 이미지 표준화 방법을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.The image standardization method of digital pathology according to the first embodiment of the present invention will be described in more detail as follows.
도 4 내지 도 6은 본 발명 제 1 실시예에 따른 디지털 병리학의 이미지 표준화 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 4는 염색 전의 샘플을 보여주는 사진이고, 도 5는 도 4의 샘플의 일부분에 대한 스펙트럼 분석을 보여주는 그래프이며, 도 6은 염색 후의 샘플을 보여주는 사진이다.FIGS. 4 to 6 are diagrams for explaining an image normalization method of digital pathology according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 4 is a photograph showing samples before dyeing, FIG. 5 is a graph showing a spectrum FIG. 6 is a photograph showing a sample after dyeing. FIG.
본 발명 제 1 실시예는, 먼저, 이미지 표준화를 위한 샘플을 선정한다.In the first embodiment of the present invention, first, a sample for image normalization is selected.
그리고, 도 4와 같이, 염색 전의 샘플로부터 일부분을 선정한다.Then, as shown in Fig. 4, a portion is selected from the sample before dyeing.
여기서, 선정된 샘플의 일부분은 도 4의 점선 부분을 의미한다.Here, a part of the selected sample means the dotted line part in Fig.
이어, 도 5와 같이, 선정된 샘플의 일부분을 스펙트럼 분석한다.Next, as shown in FIG. 5, a part of the selected sample is subjected to spectrum analysis.
다음, 샘플의 일부분 내에 존재하는 물질 중 특정 물질을 선정한다.Next, a specific material among the substances present in a part of the sample is selected.
본 발명은 일 실시예로서, 샘플의 일부분 내에 존재하는 핵과 비핵물질을 선정한다.In one embodiment, the present invention selects nuclear and non-nuclear materials present in a portion of a sample.
그리고, 도 5와 같이, 선정된 특정 물질의 스펙트럼 분석을 통해, 제 1 정보를 수집한다.Then, as shown in FIG. 5, the first information is collected through spectral analysis of the selected specific substance.
여기서, 제 1 정보는 샘플 일부분 내에 존재하는 핵과 비핵물질의 양에 대한 정보일 수 있다.Here, the first information may be information on the amount of nuclei and non-nuclear materials present in the sample portion.
다음, 샘플 전체를 염색한다.Next, the entire sample is dyed.
이어, 염색된 샘플을 통해, 도 6과 같이, 샘플의 일부분 내에 존재하는 특정 물질의 제 2 정보를 수집한다.Then, through the dyed sample, second information of a specific substance present in a part of the sample is collected, as in Fig.
여기서, 제 2 정보는 샘플의 일부분에 대한 발색 정도일 수 있다.Here, the second information may be the degree of color development for a part of the sample.
즉, 상기 샘플의 일부분과 동일한 부분(도 6의 점선 부분)에 대해 발색 정도를 컬러메터(colormeter) 등으로 측정할 수 있다.That is, the degree of color development can be measured with a color meter or the like with respect to the same portion as the portion of the sample (dotted line portion in FIG. 6).
그리고, 상기 선정된 샘플 일부분의 제 1 정보와 제 2 정보를 이용하여 상관식을 구한다.Then, a correlation equation is obtained using the first information and the second information of the selected sample part.
예를 들면, 스펙트럼 분석을 통한, 샘플 일부분 내에 존재하는 핵과 비핵 물질의 양과 그에 해당하는 발색 정보를 이용하여 상관식을 구할 수 있다.For example, a correlation equation can be obtained by using spectral analysis, the amount of nuclei and non-nuclei existing in a part of the sample, and the corresponding color information.
핵의 스펙트럼 ∝ 청색값Spectrum of nucleus alpha blue value
비핵물질의 스펙트럼 ∝ 적색값Spectrum of non-nuclear material α Red value
핵의 스펙트럼 = a × 청색 기준값 + c1Spectrum of nucleus = a × blue reference value + c1
여기서, 상기 a는 청색 기준값에 해당하는 핵의 양에 대한 배수이고, 상기 청색 기준값은 핵의 양에 대한 청색 기준값이며, 상기 c1는 소정 조건에 따른 변수이다.Here, a is a multiple of the amount of nuclei corresponding to a blue reference value, the blue reference value is a blue reference value with respect to the amount of nuclei, and c1 is a variable according to a predetermined condition.
비핵물질의 스펙트럼 = b× 적색 기준값 + c2Spectrum of non-nuclear material = b × red reference value + c2
여기서, 상기 b는 적색 기준값에 해당하는 비핵물질의 양에 대한 배수이고, 상기 적색 기준값은 비핵물질의 양에 대한 적색 기준값이며, 상기 c2는 소정 조건에 따른 변수이다.Here, b is a multiple of the amount of non-nuclear material corresponding to the red reference value, the red reference value is a red reference value for the amount of non-nuclear material, and c2 is a variable according to a predetermined condition.
다음, 이와 같이, 구해진 상관식을 이용하여, 샘플 전체 이미지의 발색 정도를 보정한다.Then, the degree of color development of the entire sample image is corrected using the correlation thus obtained.
예를 들면, 상기 상관식을 통해, 샘플의 양이 1 일 때의 발색 정도를 얻고, 이를 발색 레벨 1로 하여 전체 이미지를 보정할 수 있다.For example, the degree of color development when the amount of the sample is 1 can be obtained through the above correlation, and the entire image can be corrected by setting the color development level to 1.
그리고, 보정된 이미지를 통해, 샘플의 이미지를 표준화한다.Then, through the corrected image, the image of the sample is normalized.
이와 같이, 본 발명 제 1 실시예는 샘플 일부분의 발색 정도를 통해 바로 표준화 정보를 얻을 수 있다.As described above, in the first embodiment of the present invention, standardization information can be directly obtained through the degree of color development of a sample portion.
한편, 본 발명 제 2 실시예에 따른 디지털 병리학의 이미지 표준화 방법을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.The image standardization method of the digital pathology according to the second embodiment of the present invention will be described in more detail as follows.
도 7 내지 도 8은 본 발명 제 2 실시예에 따른 디지털 병리학의 이미지 표준화 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 7은 염색된 샘플을 보여주는 사진이고, 도 8은 도 7의 샘플의 일부분에 대한 스펙트럼 분석을 보여주는 그래프이다.FIGS. 7 to 8 are diagrams for explaining a method of image standardization of digital pathology according to the second embodiment of the present invention, wherein FIG. 7 is a photograph showing a dyed sample, FIG. 8 is a graph showing a spectrum It is a graph showing the analysis.
본 발명 제 2 실시예는, 먼저, 이미지 표준화를 위한 샘플을 선정한다.In the second embodiment of the present invention, first, a sample for image normalization is selected.
그리고, 도 7과 같이, 이미 염색된 샘플로부터 일부분을 선정한다.Then, as shown in Fig. 7, a portion is selected from the already dyed sample.
여기서, 선정된 샘플의 일부분은 도 7의 점선 부분을 의미한다.Here, a part of the selected sample means the dotted line part in Fig.
이어, 도 8과 같이, 선정된 샘플의 일부분을 스펙트럼 분석한다.Next, as shown in FIG. 8, a part of the selected sample is subjected to spectrum analysis.
다음, 스펙트럼 분석을 통해, 염료로부터 독립적인 스펙트럼을 선정한다.Next, through spectral analysis, an independent spectrum is selected from the dye.
예를 들면, 도 8의 스펙트럼으로부터 염료와 관계없는 핵과 비핵물질에 대한 스펙트럼 영역(도 8의 점선부분)을 선택한다.For example, from the spectrum of FIG. 8, a spectral region (dotted line portion in FIG. 8) for nucleus and non-nuclear material irrespective of the dye is selected.
그리고, 선택된 스펙트럼 영역으로부터 핵의 양과 비핵물질의 양에 대한 정보와 그들의 발색 정도에 대한 정보를 얻은 다음, 이 정보들을 이용하여 상관식을 구한다.Then, information on the amount of nucleus and non-nuclear material and information on the degree of coloring are obtained from the selected spectral region, and a correlation equation is obtained using the information.
예를 들면, 스펙트럼 분석을 통한, 샘플 일부분 내에 존재하는 핵과 비핵 물질의 양과 그에 해당하는 발색 정보를 이용하여 상관식을 구할 수 있다.For example, a correlation equation can be obtained by using spectral analysis, the amount of nuclei and non-nuclei existing in a part of the sample, and the corresponding color information.
핵의 스펙트럼 ∝ 청색값Spectrum of nucleus alpha blue value
비핵물질의 스펙트럼 ∝ 적색값Spectrum of non-nuclear material α Red value
핵의 스펙트럼 = a × 청색 기준값 + c1Spectrum of nucleus = a × blue reference value + c1
여기서, 상기 a는 청색 기준값에 해당하는 핵의 양에 대한 배수이고, 상기 청색 기준값은 핵의 양에 대한 청색 기준값이며, 상기 c1는 소정 조건에 따른 변수이다.Here, a is a multiple of the amount of nuclei corresponding to a blue reference value, the blue reference value is a blue reference value with respect to the amount of nuclei, and c1 is a variable according to a predetermined condition.
비핵물질의 스펙트럼 = b× 적색 기준값 + c2Spectrum of non-nuclear material = b × red reference value + c2
여기서, 상기 b는 적색 기준값에 해당하는 비핵물질의 양에 대한 배수이고, 상기 적색 기준값은 비핵물질의 양에 대한 적색 기준값이며, 상기 c2는 소정 조건에 따른 변수이다.Here, b is a multiple of the amount of non-nuclear material corresponding to the red reference value, the red reference value is a red reference value for the amount of non-nuclear material, and c2 is a variable according to a predetermined condition.
다음, 이와 같이, 구해진 상관식을 이용하여, 샘플 전체 이미지의 발색 정도를 보정한다.Then, the degree of color development of the entire sample image is corrected using the correlation thus obtained.
예를 들면, 상기 상관식을 통해, 샘플의 양이 1 일 때의 발색 정도를 얻고, 이를 발색 레벨 1로 하여 전체 이미지를 보정할 수 있다.For example, the degree of color development when the amount of the sample is 1 can be obtained through the above correlation, and the entire image can be corrected by setting the color development level to 1.
그리고, 보정된 이미지를 통해, 샘플의 이미지를 표준화한다.Then, through the corrected image, the image of the sample is normalized.
이와 같이, 본 발명 제 2 실시예는 시간이 지나 색이 바뀐 샘플의 경우에 있어서도 이미지 표준화가 용이하다는 장점이 있다.As described above, the second embodiment of the present invention is advantageous in that it is easy to standardize images even in the case of a sample whose color has changed over time.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments but should be determined according to the claims.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 병리학의 이미지 표준화 방법을 설명하기 위한 흐름도1 is a flowchart for explaining an image standardization method of digital pathology according to the present invention;
도 2는 본 발명 제 1 실시예에 따른 도 1의 물질 정보 수집 방법을 보여주는 상세 흐름도FIG. 2 is a detailed flowchart showing the method for collecting the material information of FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명 제 2 실시예에 따른 도 1의 물질 정보 수집 방법을 보여주는 상세 흐름도FIG. 3 is a detailed flowchart showing the method for collecting the material information of FIG. 1 according to the second embodiment of the present invention
도 4 내지 도 6은 본 발명 제 1 실시예에 따른 디지털 병리학의 이미지 표준화 방법을 설명하기 위한 도면FIGS. 4 to 6 are diagrams for explaining an image standardization method of digital pathology according to the first embodiment of the present invention
도 7 내지 도 8은 본 발명 제 2 실시예에 따른 디지털 병리학의 이미지 표준화 방법을 설명하기 위한 도면FIGS. 7 to 8 are diagrams for explaining a method of image standardization of digital pathology according to the second embodiment of the present invention
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