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《华中科技大学》 2013年
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医学显微图像配准及存储技术研究

邓严  
【摘要】:多年来,病理专家通过传统光学显微镜观察病理组织的玻璃切片来进行诊断和研究。如今,病理专家可以在计算机上通过虚拟显微镜软件来观察数字切片,诊断和研究的过程更为便捷、高效。生成数字切片需要用自动显微镜扫描玻璃切片然后拼接扫描所获取的显微图像序列,其核心技术包括显微图像的采集、配准、融合、拼图的存储和显示等。本论文针对其中的显微图像配准、拼图的存储和显示这两个核心问题展开研究。论文的主要工作包括: 第一,针对扫描获取的大量(数百乃至数千张)显微图像中相邻图像的快速配准问题,提出一种对数差值点集模板方法。论文定义像素灰度值对数差值函数来描述显微图像像素间的灰度变化,基于该函数从显微图像中挑选特征点构成模板,然后通过模板匹配来配准相邻显微图像。该方法配准速度快,且具有自动检查配准结果的功能。 第二,针对眼球等含有大片空白区域的病理切片的显微图像配准问题,提出一种基于图像信息量的显微图像序列配准路径规划方法。该方法先通过颜色信息熵快速计算各显微图像的信息量,然后按图像信息量大小规划配准路径。与传统的序列配准方法相比,该方法能防止空白显微图像或空白重叠区域参与配准而导致的配准错误,从而使序列配准正确、高效。 第三,针对大量显微图像拼接出的上GB的超大图像存储、显示问题,以BigTIFF图像文件格式为基础,提出一种专用于数字切片的图像文件格式Medical BigTIFF (MBTF)。其优点是可以存储的图像数据量仅受计算机存储设备限制,可存储相关医疗信息,并且通过其层次存储和访问模型可以按观察点快速加载数字切片并显示。 最后,利用本论文研究的技术开发了一套病理切片数字化扫描原型系统,并对四周存在空白区域的病理切片、内部包含大片空白的病理切片和稀疏分布的病理涂片等不同特点的病理切片进行了数字切片扫描生成实验和数字切片显示实验,实验结果显示了本论文提出的方法的优点。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:R318.6;TP391.41

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