一种用于病理扫描的多图像聚焦融合方法技术

本发明专利技术涉及多图像聚焦融合技术领域，公开了一种用于病理扫描的多图像聚焦融合方法，执行所述病理扫描的多图像聚焦融合方法的显微病理扫描装置，显微病理扫描装置由XY轴移动载玻台和Z轴的自动聚焦装置构成，该方法包括如下步骤：扫描初始化，采集原点；自动聚焦后再做一次线性补偿，采集得到多层源图像；上传至云端处理，分解处理获得多个子图像集合；对多个子图像集合进行提取融合，构成新的一个子图像集合；对获得的新子图像集合进行逆变换，得到多图像聚焦融合图像。本发明专利技术可使多图像聚焦融合出来的图像具有更高的清晰度，使图像的细节得到更好的优质，更加有利病理分析等方面的应用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于病理扫描的多图像聚焦融合方法


[0001]本专利技术属于多图像聚焦融合
，具体涉及一种用于病理扫描的多图像聚焦融合方法。

技术介绍

[0002]全自动显微镜扫描装置是近年来出现的高精度扫描仪器，被广泛地应用在医学研究、临床应用、生物研究及工业应用等领域。
[0003]全自动显微镜扫描装置的载玻台能够自动移动，配合自动聚焦的摄像头进行图像的采集，由于自动聚焦的范围有限，往往需要将多个图形进行融合，构成一个清晰的图像，如中国专利CN202010073108.9公开的一种多聚焦多源图像融合方法，通过对具有M个聚焦点的源图像进行分解融合叠加处理，将源图像分解成基部和细节，采用双数复小波算法对所述基部进行滤波去噪获得融合基部，采用预训练模型VGG
‑
S对细节进行深度特征提取获得细节特征，并采用多层融合策略重构细节特征，接着对所述细节特征选取梯度极大值获得融合细节，最后将获得的融合基部和融合细节进行叠合，完成图像融合。这种方法虽然在一定程度上提高了图像清晰度，更加细节化，全面化。但由于显微扫描设备在机械加工以及装配上存在一定的误差，自动聚焦寻找聚焦点的过程中，无法快速有效的找到真实聚焦点，以及载玻片在Z轴找到焦点后，在向X、Y轴方向移动后容易失去焦点等因素，会造成源图像的聚焦图像不够清晰，导致多图像聚焦融合后的融合图像无法满足需要，为此，我们提出一种用于病理扫描的多图像聚焦融合方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于病理扫描的多图像聚焦融合方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]设计一种用于病理扫描的多图像聚焦融合方法，执行所述病理扫描的多图像聚焦融合方法的显微病理扫描装置，显微病理扫描装置由XY轴移动载玻台和Z轴的自动聚焦装置构成；
[0007]所述方法包括如下步骤：
[0008]S1、扫描初始化，将载玻片放置载玻台，控制XY轴移动载玻台位于采集原点；
[0009]S2、控制Z轴的自动聚焦装置在聚焦范围内朝向一个方向移动，找出聚焦关键节点Z后，自动聚焦装置反向移动至该点后，再做一次线性补偿，采集得到一层源图像P1；
[0010]S3、将S2中得到的源图像P1上传至云端处理，通过拉普拉斯式金字塔分解法对源图像P1进行分解，构建源图像P1的拉普拉斯金字塔，得到M个不同空间分辨率的子图像集合{lp1
……
lpm}；
[0011]S4、控制XY轴移动载玻台移动进行连续采集，然后重复S2
‑
S3，得到源图像P2
……
Pn的N
‑
1层具有M个不同空间分辨率的子图像集合{lp1
……
lpm}；
[0012]S5、将上述得到的N个集合{lp1
……
lpm}进行对比，将不同图像的特征或细节进行提取融合，提取每组空间分辨率为1的子图像构成新的子图像集合{lp1
……
lpm}；
[0013]S6、对S5中得到新的子图像集合进行拉普拉斯金字塔逆变换，得到融合的图像，即多图像聚焦融合图像。
[0014]进一步的，所述XY轴移动载玻台包括沿X轴和Y轴可独移动的驱动模块，所述驱动模块至少包括直线导轨和驱动所述直线导轨往复运动的步进电机。
[0015]进一步的，所述Z轴的自动聚焦装置包括载玻台、分别设置在所述载玻台两侧的光源和自动变焦摄像头。
[0016]进一步的，所述S2中，确定聚焦关键节点Z的方法，包括如下步骤：
[0017]S21、Z轴的自动聚焦装置沿Z轴进行线性移动，并记录采集时间与每一帧图像的大小；
[0018]S22、通过采集的时间与每一帧图像大小的曲线图，可以获得曲线图沿时间轴的一个峰值，该峰值即为聚焦关键节点Z，聚焦关键节点Z的分辨率设定为1。
[0019]进一步的，所述S3中，云端设有云计算中心，云计算中心配置有数据接收模块、图像处理模块、数据发送模块和存储数据库，所述存储数据库内设有用于图像处理模块进行数据处理的拉普拉斯式金字塔分解算法模块、拉普拉斯式金字塔融合算法模块。
[0020]进一步的，所述拉普拉斯式金字塔分解算法为：
[0021][0022]其中，n为源图像的层数，Rl为l层行数，C
l
为l层列数，w(m,n)是5*5二维可分离高斯滤波器。
[0023]进一步的，所述拉普拉斯式金字塔融合算法采用最高层系数取平均，其余各层系数绝对值取大的融合策略进行融合。
[0024]进一步的，所述S4中，N层源图像P1
……
Pn，均为不同图像的同一场景下的图像。
[0025]与现有技术相比，采用了上述技术方案的多图像聚焦融合方法，具有如下有益效果：
[0026]本专利技术在采集多个图像时，对每张图像均做一次聚焦处理，采用开环控制的自动聚焦方式，聚焦后，再进行一次性聚焦补偿，可确保显微镜快速聚焦扫描的同时，也可获得高清晰度的聚焦源图像，这样一来，可提高源图像分解和融合对有效信息的利用率，使多图像聚焦融合出来的图像具有更高的清晰度，使图像的细节得到更好的优质，更加有利病理分析等方面的应用。
附图说明
[0027]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0028]图1是本专利技术关于病理扫描的多图像聚焦融合的流程图；
[0029]图2是本专利技术的多图像聚焦融合的结构示意图；
[0030]图3是本专利技术的关于病理扫描的多图像聚焦融合的流程框图。
具体实施方式
[0031]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。
[0032]现结合说明书附图(参见图1
‑
3)，详细说明本专利技术的结构特点。
[0033]一种用于病理扫描的多图像聚焦融合方法，执行病理扫描的多图像聚焦融合方法的显微病理扫描装置，显微病理扫描装置由XY轴移动载玻台和Z轴的自动聚焦装置构成，XY轴移动载玻台包括沿X轴和Y轴可独移动的驱动模块，驱动模块至少包括直线导轨和驱动直线导轨往复运动的步进电机，XY轴移动载玻台用于带动载玻片沿XY轴进行移动用于获得多个不同图像的同一场景下的图像，Z轴的自动聚焦装置包括载玻台、分别设置在载玻台两侧的光源和自动变焦摄像头，Z轴的自动聚焦装置用于采集源图像。
[0034]该方法包括如下步骤：
[0035]步骤1、扫描初始化，将载玻片放置载玻台，控制XY轴移动载玻台位于采集原点。
[0036]步骤2、控制Z轴的自动聚焦装置在聚焦范围内朝向一个方向移动，找出聚焦关键节点Z后，自动聚焦装置反向移动至该点后，再做一次线性补偿，采集得到一层源图像P1。
[0037]其中，确定聚焦关键节点Z的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于病理扫描的多图像聚焦融合方法，其特征在于，执行所述病理扫描的多图像聚焦融合方法的显微病理扫描装置，显微病理扫描装置由XY轴移动载玻台和Z轴的自动聚焦装置构成；所述方法包括如下步骤：S1、扫描初始化，将载玻片放置载玻台，控制XY轴移动载玻台位于采集原点；S2、控制Z轴的自动聚焦装置在聚焦范围内朝向一个方向移动，找出聚焦关键节点Z后，自动聚焦装置反向移动至该点后，再做一次线性补偿，采集得到一层源图像P1；S3、将S2中得到的源图像P1上传至云端处理，通过拉普拉斯式金字塔分解法对源图像P1进行分解，构建源图像P1的拉普拉斯金字塔，得到M个不同空间分辨率的子图像集合{lp1
……
lpm}；S4、控制XY轴移动载玻台移动进行连续采集，然后重复S2
‑
S3，得到源图像P2
……
Pn的N
‑
1层具有M个不同空间分辨率的子图像集合{lp1
……
lpm}；S5、将上述得到的N个集合{lp1
……
lpm}进行对比，将不同图像的特征或细节进行提取融合，提取每组空间分辨率为1的子图像构成新的子图像集合{lp1
……
lpm}；S6、对S5中得到新的子图像集合进行拉普拉斯金字塔逆变换，得到融合的图像，即多图像聚焦融合后的图像。2.根据权利要求1所述的一种用于病理扫描的多图像聚焦融合方法，其特征在于，所述XY轴移动载玻台包括沿X轴和Y轴可独移动的驱动模块，所述驱动模块至少包括直线导轨和驱动所述直线导轨往复运动的步进电机。3.根据权利要求1所述的一种用于病理扫描的多图像聚焦融合方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海星，吕琦，孙召敏，
申请(专利权)人：南京浩科威景数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：