醫(yī)學(xué)顯微圖像配準(zhǔn)及存儲(chǔ)技術(shù)研究.pdf

1、多年來(lái),病理專家通過(guò)傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡觀察病理組織的玻璃切片來(lái)進(jìn)行診斷和研究。如今,病理專家可以在計(jì)算機(jī)上通過(guò)虛擬顯微鏡軟件來(lái)觀察數(shù)字切片,診斷和研究的過(guò)程更為便捷、高效。生成數(shù)字切片需要用自動(dòng)顯微鏡掃描玻璃切片然后拼接掃描所獲取的顯微圖像序列,其核心技術(shù)包括顯微圖像的采集、配準(zhǔn)、融合、拼圖的存儲(chǔ)和顯示等。本論文針對(duì)其中的顯微圖像配準(zhǔn)、拼圖的存儲(chǔ)和顯示這兩個(gè)核心問(wèn)題展開研究。論文的主要工作包括:
　　第一,針對(duì)掃描獲取的大量(數(shù)百乃至

2、數(shù)千張)顯微圖像中相鄰圖像的快速配準(zhǔn)問(wèn)題,提出一種對(duì)數(shù)差值點(diǎn)集模板方法。論文定義像素灰度值對(duì)數(shù)差值函數(shù)來(lái)描述顯微圖像像素間的灰度變化,基于該函數(shù)從顯微圖像中挑選特征點(diǎn)構(gòu)成模板,然后通過(guò)模板匹配來(lái)配準(zhǔn)相鄰顯微圖像。該方法配準(zhǔn)速度快,且具有自動(dòng)檢查配準(zhǔn)結(jié)果的功能。
　　第二,針對(duì)眼球等含有大片空白區(qū)域的病理切片的顯微圖像配準(zhǔn)問(wèn)題,提出一種基于圖像信息量的顯微圖像序列配準(zhǔn)路徑規(guī)劃方法。該方法先通過(guò)顏色信息熵快速計(jì)算各顯微圖像的信息量,然

3、后按圖像信息量大小規(guī)劃配準(zhǔn)路徑。與傳統(tǒng)的序列配準(zhǔn)方法相比,該方法能防止空白顯微圖像或空白重疊區(qū)域參與配準(zhǔn)而導(dǎo)致的配準(zhǔn)錯(cuò)誤,從而使序列配準(zhǔn)正確、高效。
　　第三,針對(duì)大量顯微圖像拼接出的上GB的超大圖像存儲(chǔ)、顯示問(wèn)題,以BigTIFF圖像文件格式為基礎(chǔ),提出一種專用于數(shù)字切片的圖像文件格式MedicalBigTIFF(MBTF)。其優(yōu)點(diǎn)是可以存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)量?jī)H受計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備限制,可存儲(chǔ)相關(guān)醫(yī)療信息,并且通過(guò)其層次存儲(chǔ)和訪問(wèn)模型可以