專利名稱：一種數字病理切片質量評價方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種質量評價方法和系統，尤其是數字病理切片質量評價方法和系統。
背景技術：
數字病理是一個新興的數字醫療影像系統的分支，其關鍵技術是通過數字病理掃描儀(由光學系統、線性掃描相機等組成的)將病理切片掃描成為數字圖像，醫生通過顯示屏幕觀察數字病理切片圖像，做出診斷，代替了依靠顯微鏡觀察病理切片的方式。由于該種方式是依靠數字病理圖像來反映病理切片的信息，因此數字病理圖像是否能夠穩定、真實的反映出病理切片的真實信息是非常關鍵的，一旦出現誤差將造成誤診，后果非常嚴重。目前，判斷數字病理切片是否能夠真實的反映病理切片的信息，主要是依靠數字病理切片的精度(放大倍數和單位面積像素)和人為觀測的方式。這種方式既不科學也沒有定量的分析，在掃描過程中出現質量問題時，利用上述方式無法做出準確的判斷。因此需要一種科學的、能夠定量的評價方法來解決該問題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于病理切片領域里長期以來無法對數字病理切片的質量進行定量評價的問題。通過使用本發明當中的方法和系統，普通操作人員即可以對數字病理掃描儀掃描出的數字病理切片質量是否達到要求做出準確的判斷。本發明正是基于此目的，根據數字病理切片的特點而發明了一套方法和系統。本發明提供一種數字病理切片質量評價方法，該方法包括如下步驟:首先是制作標準檢測玻片步驟110:步驟1，將空白標準檢測玻片劃分為條形碼區和掃描區；步驟2，將掃描區劃分為標準的ImmXlmm的正方形方格，在同一個方格中添加相同RGB值的色彩相鄰的方格中顏色不同；第二部分是獲得標準檢測玻片經過合格的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像的測試數值步驟；步驟3，用合格的數字病理掃描儀將制作好的標準檢驗玻片掃描成為數字圖像，可以掃描N張，其中N>0 ;步驟4，獲取N張數字圖像的每個正方形格子中的色彩的RGB值，如果N張數字圖像每個相對應的格子的RGB值均相同或者誤差值在一定范圍內，則該標準檢測玻片的數字圖像是可作為標準使用的，隨機取其中的一張數字圖像b0，以備用；步驟5，測定步驟3中的得到的數字圖像bO的方格長度，得到實際邊長a mm，數字病理掃描儀掃描放大倍數是(a/1)2 = a2，標記為放大倍數標準值；第三部分是獲得標準檢測玻片經過待檢測的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像的測試值步驟；步驟7，用待檢測的數字病理掃描儀將任一個制作好的標準檢驗玻片掃描成為數字圖像bl ；步驟8，測定步驟7中的得到的數字圖像bl的任一個方格的實際邊長，得到實際邊長aOmm，數字病理掃描儀掃描放大倍數是(aO/Ι)2 = aO2，標記為該數字病理掃描儀放大倍數；第四部分是獲取數字病理切片質量評價步驟；步驟9，獲取放大倍數誤差，在步驟8中，標準檢測玻片經過待檢測的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像bl與標準檢測玻片經過合格的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像bO放大倍數對比誤差為d，d = I (al2-a02) Ι/aO2 ；步驟10，以數字圖像bO中隨機的一個單元色塊的R、G、B值作為標準分別與數字圖像bl中對應的單元色塊的R、G、B值對比，計算對比值誤差e ;步驟11，確定誤差值是否符合要求。進一步的，步驟I中所述條形碼區用于添加標準檢測玻片的條形碼和標號。進一步的，步驟3中的N —般是24。進一步的，步驟4中一定范圍內的誤差值是5 ;如果N張數字圖像每個相對應的格子的RGB值的誤差值超過了 5，則退出質量評價流程。進一步的，步驟10中，以對應單元色塊的R值為例，假定數字圖像bO中的一個單元的R值為f0，bl中對應的十個R值為fl HO，誤差為el = |fl-f0|，e2= f2_f0|，…，elO = I fl0-f0 I，e 為 el，e2,…，elO 的平均值。進一步的，步驟11中，如果放大倍數對比誤差值10%，并且各單元色塊R、G、B對比值誤差e ( 2.5，則誤差值符合要求。本發明還提供一種一種數字病理切片質量評價系統，該系統包括依次連接的合格的數字病理掃描儀、數字病理切片質量評價裝置、待檢測數字病理切片所在的數字病理掃描儀，其中合格的數字病理掃描儀包括:第一掃描單元，與第一傳輸單元相連，用于將制作好的標準檢驗玻片掃描成為數字圖像；第一傳輸單元，與第一掃描單元相連，用于把數字圖像傳輸給數字病理切片質量評價裝置；數字病理切片質量評價裝置包括:玻片區域劃分單元，與色彩添加單元相連，用于將空白標準檢測玻片劃分為條形碼區和掃描區，將掃描區進一步劃分為標準的1_X1_的正方形方格；色彩添加單元，與玻片區域劃分單元和接收單元相連，用于在掃描區當中同一個方格中添加相同RGB值的色彩，相鄰的方格中顏色不同；接收單元，與放大倍數測量單元相連，用于接收掃描好的數字圖像；放大倍數測定單元，與接收單元相連，用于測定數字圖像中方格的實際邊長，也就是數字病理掃描儀掃描的放大倍數a ； 第一誤差計算單元與放大倍數測定單元相連，用于計算放大倍數對比誤差d，標準檢測玻片經過待檢測的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像bl的放大倍數為al，標準檢測玻片經過合格的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像bO的放大倍數為aO，d = I (al2-a02) /aO2 ；第二誤差計算單元，與接收單元相連，以數字圖像bO中隨機的一個單元色塊的R、G、B值作為標準分別與數字圖像bl中對應的單元色塊的R、G、B值對比，計算對比值誤差e ；質量評價單元，與第二誤差計算單元相連，用于確定放大倍數對比誤差值和對比值誤差是否符合要求；待檢測數字病理切片所在的數字病理掃描儀包括:第二掃描單元，與第二傳輸單元相連，用于將制作好的標準檢驗玻片掃描成為數字圖像；第二傳輸單元，與第二掃描單元相連，用于把數字圖像傳輸給數字病理切片質量評價裝置。進一步的，所述條形碼區用于添加標準檢測玻片的條形碼和標號。進一步的，第二誤差計算單元中，以對應單元色塊的R值為例，假定數字圖像bO中的一個單元的R值為fO，bl中對應的十個R值為f I f 10，誤差為el = I fl-fO |，e2 =
f 2-fO I ,…，elO = |Π0- |，e 為 el，e2，…，elO 的平均值。進一步的，質量評價單元中，如果放大倍數對比誤差值d ( 10%，并且各單元色塊R、G、B對比值誤差e < 2.5，則符合要求。
圖1為本發明的系統結構示意圖。圖2為本發明的方法流程示意圖。圖3為本發明的空白標準檢測玻片劃分的示意圖。圖4為填充色彩后的玻片的示意圖。圖5為本發明的系統各部分詳細結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。本發明的目的就是提供一種數字病理切片質量評價方法和系統，首先用數字病理掃描儀掃描標準檢測玻片，得到標準檢測玻片在該臺掃描儀掃描后的數字圖像，然后將該數字圖像每個色塊的R、G、B值和正方形色塊的邊長與檢測玻片數字圖像標準值進行對比，反映出圖像放大倍數、圖像色彩表達程度等參數，來確定該臺設備是否達到掃描質量要求，從而測定該臺設備掃描的數字病理切片質量是否合格。如該臺設備掃描的標準檢測玻片數字圖像合格，則在同一階段掃描的數字病理切片質量也合格。如圖1所示，為本發明的系統結構示意圖，它包括合格的數字病理掃描儀101、數字病理切片質量評價裝置102、待檢測數字病理切片所在的數字病理掃描儀103，連接關系如圖1所示。如圖2所示，為本發明的一種數字病理切片質量評價方法的流程示意圖。
本發明所述的數字病理切片質量評價方法包括如下步驟:首先是制作標準檢測玻片步驟110。步驟1，將空白標準檢測玻片劃分為條形碼區111和掃描區112，如圖3所示。條形碼區用于添加標準檢測玻片的條形碼和標號，本實施例中涉及的一個標準檢測玻片記為b0步驟2，將掃描區112劃分為標準的ImmX Imm的正方形方格，如圖3所示。在同一個方格中添加相同RGB值的色彩，玻片各方格的顏色需包含赤橙黃綠青藍紫7大色系，相鄰的方格中顏色不同，如圖4所示。但是對于顏色具體RGB值并無嚴格要求。每個正方形方格色塊稱為單元色塊。第二部分是獲得標準檢測玻片經過合格的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像的測試數值步驟120。步驟3，用合格的數字病理掃描儀將制作好的標準檢驗玻片掃描成為數字圖像。為了防止外界因素的干擾，可以掃描N張，其中N > O。在操作中，每隔I小時掃描一次，最終掃描一共24張同一標準檢測玻片的數字圖像。步驟4，獲取N張數字圖像的每個正方形格子中的色彩的RGB值，如果N張數字圖像每個相對應的格子的RGB值均相同或者誤差值在一定范圍內，則該標準檢測玻片的數字圖像是可作為標準使用的。在操作中，一定范圍內的誤差值是5。如果N張數字圖像每個相對應的格子的RGB值的誤差值超過了 5，則退出質量評價流程。隨機取其中的一張數字圖像b0，以備用。步驟5，測定步驟3中的得 到的數字圖像bO的方格長度，得到實際邊長a mm。原始的標準檢測玻片的每個方格的邊長是1mm，因此數字病理掃描儀掃描放大倍數是(a/1)2=a2，標記為放大倍數標準值。第三部分是獲得標準檢測玻片經過待檢測的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像的測試值步驟130。步驟7，用待檢測的數字病理掃描儀將任一個制作好的標準檢驗玻片掃描成為數字圖像bl。步驟8，測定步驟7中的得到的數字圖像bl的任一個方格的實際邊長，得到實際邊長aOmm。原始的標準檢測玻片的每個方格的邊長是1mm，因此數字病理掃描儀掃描放大倍數是(aO/Ι)2 = aO2，標記為該數字病理掃描儀放大倍數。第四部分是獲取數字病理切片質量評價步驟140。步驟9，獲取放大倍數誤差。標準檢測玻片經過待檢測的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像bl與標準檢測玻片經過合格的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像bO放大倍數對比誤差為 d, d = I (al2-a02) |/a02。步驟10，以數字圖像bO中隨機的一個單元色塊的R、G、B值作為標準分別與數字圖像bl中對應的單元色塊的R、G、B值對比，計算對比值誤差e ;其中M大于O。為了準確起見，一般會取bl中單元色塊的十個測試點測量R、G、B值，然后取平均值。以對應單元色塊的R值為例，假定數字圖像bO中的一個單元的R值為f0，bl中對應的十個R值為fl Π0，誤差為 el = fl-f0| , e2 = f2-fO | ,…，elO = | Π0_ |。e 為 el，e2,…，elO 的平均值。
步驟11，確定誤差值是否符合要求。如果放大倍數對比誤差值10%，并且各單元色塊R、G、B對比值誤差e ≤ 2.5，則符合要求。如圖5所示，本發明還公開了一種數字病理切片質量評價系統，包括依次連接的合格的數字病理掃描儀101、數字病理切片質量評價裝置102、待檢測數字病理切片所在的數字病理掃描儀103。合格的數字病理掃描儀101包括:第一掃描單兀1011,與第一傳輸單兀1012相連,用于將制作好的標準檢驗玻片掃描成為數字圖像。第一傳輸單元1012，與第一掃描單元1011相連，用于把數字圖像傳輸給數字病理切片質量評價裝置102。數字病理切片質量評價裝置102包括:玻片區域劃分單元1021，與色彩添加單元1022相連，用于將空白標準檢測玻片劃分為條形碼區111和掃描區112，將掃描區112進一步劃分為標準的1mmX 1mm的正方形方格，如圖3所示。條形碼區用于添加標準檢測玻片的條形碼和標號。色彩添加單元1022，與玻片區域劃分單元1021和接收單元1023相連，用于在掃描區112當中同一個方格中添加相同RGB值的色彩，相鄰的方格中顏色不同。每個正方形方格色塊稱為單元色塊。接收單元1023，與放大倍數測量單元1024相連，用于接收掃描好的數字圖像。放大倍數測定單元1024，與接收單元1023相連，用于測定數字圖像中方格的實際邊長，也就是數字病理掃描儀掃描的放大倍數a。因為原始的標準檢測玻片的每個方格的邊長是1_，因此數字病理掃描儀掃描放大倍數是(a/1)2 = a2，標記為放大倍數標準值。第一誤差計算單元1025與放大倍數測定單元1024相連，用于計算放大倍數對比誤差d。標準檢測玻片經過待檢測的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像bl的放大倍數為al，標準檢測玻片經過合格的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像bO的放大倍數為aO。放大倍數對比誤差為d，d = I (al2-a02) |/a02。第二誤差計算單元1026，與接收單元1023相連，以數字圖像bO中隨機的一個單元色塊的R、G、B值作為標準分別與數字圖像bl中對應的單元色塊的R、G、B值對比，計算對比值誤差。為了準確起見，一般會取bl中單元色塊的十個測試點測量R、G、B值，然后取平均值。以對應單元色塊的R值為例，假定數字圖像bO中的一個單元的R值為f0，bl中對應的十個 R 值為 f1 f10，誤差為 el = |fl-f0| ,e2 =| f 2-f0 | ,…，el0= |fl0-f0 |。e 為el，e2，…，el0的平均值。質量評價單元1027，與第二誤差計算單元1026相連，用于確定放大倍數對比誤差值和對比值誤差是否符合要求。如果放大倍數對比誤差值10%，并且各單元色塊R、G、B對比值誤差e ≤ 2.5，則符合要求。待檢測數字病理切片所在的數字病理掃描儀103包括:第二掃描單元1031，與第二傳輸單元1032相連，用于將制作好的標準檢驗玻片掃描成為數字圖像。第二傳輸單元1032，與第二掃描單元1031相連，用于把數字圖像傳輸給數字病理切片質量評價裝置102。
通過使用本發明當中的方法和系統，普通操作人員即可以對數字病理掃描儀掃描出的數字病理切片質量是否達到要求做出準確的判斷。大大提高了病理切片數字化的精度和準確度，給診斷提供了有力的支持。應當理解的是，本發明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種數字病理切片質量評價方法包括，其特征在于該方法包括如下步驟: 首先是制作標準檢測玻片步驟110: 步驟1，將空白標準檢測玻片劃分為條形碼區和掃描區； 步驟2，將掃描區劃分為標準的1_X Imm的正方形方格，在同一個方格中添加相同RGB值的色彩相鄰的方格中顏色不同； 第二部分是獲得標準檢測玻片經過合格的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像的測試數值步驟； 步驟3，用合格的數字病理掃描儀將制作好的標準檢驗玻片掃描成為數字圖像，可以掃描N張，其中N>0 ; 步驟4，獲取N張數字圖像的每個正方形格子中的色彩的RGB值，如果N張數字圖像每個相對應的格子的RGB值均相同或者誤差值在一定范圍內，則該標準檢測玻片的數字圖像是可作為標準使用的，隨機取其中的一張數字圖像b0，以備用； 步驟5，測定步驟3中的得到的數字圖像b0的方格長度，得到實際邊長a mm，數字病理掃描儀掃描放大倍數是(a/1)2 = a2，標記為放大倍數標準值； 第三部分是獲得標準檢測玻片經過待檢測的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像的測試值步驟； 步驟7，用待檢測的數字病理掃描儀將任一個制作好的標準檢驗玻片掃描成為數字圖像bl ； 步驟8，測定步驟7中的 得到的數字圖像bl的任一個方格的實際邊長，得到實際邊長aOmm，數字病理掃描儀掃描放大倍數是(aO/1)2 = aO2，標記為該數字病理掃描儀放大倍數；第四部分是獲取數字病理切片質量評價步驟； 步驟9，獲取放大倍數誤差，在步驟8中，標準檢測玻片經過待檢測的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像bl與標準檢測玻片經過合格的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像b0放大倍數對比誤差為d，d = I (al2-a02) |/a02 ； 步驟10，以數字圖像b0中隨機的一個單元色塊的R、G、B值作為標準分別與數字圖像bl中對應的單元色塊的R、G、B值對比，計算對比值誤差e ； 步驟11，確定誤差值是否符合要求。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟I中所述條形碼區用于添加標準檢測玻片的條形碼和標號。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3中的N—般是24。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4中一定范圍內的誤差值是5;如果N張數字圖像每個相對應的格子的RGB值的誤差值超過了 5，則退出質量評價流程。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟10中，以對應單元色塊的R值為例，假定數字圖像b0中的一個單元的R值為f0，bl中對應的十個R值為fl f 10，誤差為el =fl-fO I，e2 = I f2-f0 I，…，elO = | fl0-f0，e 為 el，e2,…，elO 的平均值。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟11中，如果放大倍數對比誤差值 10%，并且各單元色塊R、G、B對比值誤差e < 2.5，則誤差值符合要求。
7.一種數字病理切片質量評價系統，其特征在于該系統包括依次連接的合格的數字病理掃描儀、數字病理切片質量評價裝置、待檢測數字病理切片所在的數字病理掃描儀，其中合格的數字病理掃描儀包括: 第一掃描單元，與第一傳輸單元相連，用于將制作好的標準檢驗玻片掃描成為數字圖像； 第一傳輸單元，與第一掃描單元相連，用于把數字圖像傳輸給數字病理切片質量評價裝置； 數字病理切片質量評價裝置包括: 玻片區域劃分單元，與色彩添加單元相連，用于將空白標準檢測玻片劃分為條形碼區和掃描區，將掃描區進一步劃分為標準的ImmX 1_的正方形方格； 色彩添加單元，與玻片區域劃分單元和接收單元相連，用于在掃描區當中同一個方格中添加相同RGB值的色彩，相鄰的方格中顏色不同； 接收單元，與放大倍數測量單元相連，用于接收掃描好的數字圖像； 放大倍數測定單元，與接收單元相連，用于測定數字圖像中方格的實際邊長，也就是數字病理掃描儀掃描的放大倍數a ；第一誤差計算單元與放大倍數測定單元相連，用于計算放大倍數對比誤差d，標準檢測玻片經過待檢測的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像bl的放大倍數為al，標準檢測玻片經過合格的數字病理掃描儀掃描后的數字圖像bO的放大倍數為aO，d = I (al2-a02) /aO2 ；第二誤差計算單元，與接收單元相連，以數字圖像bO中隨機的一個單元色塊的R、G、B值作為標準分別與數字圖像bl中對應的單元色塊的R、G、B值對比，計算對比值誤差e ; 質量評價單元，與第二誤差計算`單元相連，用于確定放大倍數對比誤差值和對比值誤差是否符合要求； 待檢測數字病理切片所在的數字病理掃描儀包括: 第二掃描單元，與第二傳輸單元相連，用于將制作好的標準檢驗玻片掃描成為數字圖像； 第二傳輸單元，與第二掃描單元相連，用于把數字圖像傳輸給數字病理切片質量評價>J-U ρ α裝直。
8.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述條形碼區用于添加標準檢測玻片的條形碼和標號。
9.如權利要求6所述的系統，其特征在于，第二誤差計算單元中，以對應單元色塊的R值為例，假定數字圖像bO中的一個單元的R值為fO，bl中對應的十個R值為fl HO，誤差為 el = I fl-fO I，e2 = | f2-f0 |，…，elO = | flO-fO，e 為 el，e2,…，elO 的平均值。
10.如權利要求6所述的系統，其特征在于，質量評價單元中，如果放大倍數對比誤差值10%，并且各單元色塊R、G、B對比值誤差e < 2.5，則符合要求。
全文摘要
本發明公開了一種數字病理切片質量評價方法和系統。首先用數字病理掃描儀掃描標準檢測玻片，得到標準檢測玻片在該臺掃描儀掃描后的數字圖像，然后將該數字圖像每個色塊的R、G、B值和正方形色塊的邊長與檢測玻片數字圖像標準值進行對比，反映出圖像放大倍數、圖像色彩表達程度等參數，來確定該臺設備是否達到掃描質量要求，從而測定該臺設備掃描的數字病理切片質量是否合格。如該臺設備掃描的標準檢測玻片數字圖像合格，則在同一階段掃描的數字病理切片質量也合格。
文檔編號G01N21/84GK103175834SQ20131003006
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月28日 優先權日2013年1月28日
發明者劉炳憲, 謝菊元, 王焱輝 申請人:寧波江豐生物信息技術有限公司