可W是藍(lán)色的，其中若干藍(lán)色像素與第一I肥染色劑653 混合進(jìn)來(lái)，并且其它像素與第二I肥染色劑651混合，并且中間的每個(gè)組合也是可信的。圖 她描繪了針對(duì)具有四個(gè)染色劑654、653、651和新添加的染色劑656的圖像的直方圖。運(yùn)些 染色劑的存在指示可與解剖學(xué)可能性比較的圖案。觀察到，盡管復(fù)染劑654非?？赡芘c染 色劑653和651并置，但是存在與個(gè)體染色劑656的分離，染色劑656與其它染色劑無(wú)關(guān)。 因此，運(yùn)可W被視為不可信的協(xié)同定位，且在解混過(guò)程中被忽略。針對(duì)該示例化驗(yàn)物的預(yù)期 直方圖數(shù)據(jù)將不填充表示染色劑651和653的混合物的直方圖組區(qū)。該方法使得能夠優(yōu)化 針對(duì)具有大于顏色通道數(shù)目的數(shù)目的染色劑的圖像的參考矢量。
[004引圖7A-B圖示了用于執(zhí)行預(yù)期直方圖數(shù)據(jù)與針對(duì)圖像數(shù)據(jù)而生成的直方圖數(shù)據(jù)的 匹配的示例性實(shí)施例。在該實(shí)施例中，可W將像平面布置、3D空間中的布置或直方圖組區(qū)的 任何其它幾何空間之類(lèi)的幾何布置與從該幾何空間中的染色劑的參考矢量創(chuàng)建的單純形 (例如針對(duì)平面布置的多邊形)進(jìn)行比較。參考矢量可W被用于在直方圖之上擬合多邊形W 充當(dāng)視覺(jué)參考。圖7A示出形成多邊形765的初始未經(jīng)優(yōu)化的矢量。初始參考矢量定義了 直方圖組區(qū)的平面布置中的"角點(diǎn)"。圖7B示出從經(jīng)優(yōu)化的參考矢量生成的理想多邊形擬 合。參考矢量?jī)?yōu)化循環(huán)可W優(yōu)化圖7A的參考光譜W創(chuàng)建最類(lèi)似于圖7B的所觀察到的直方 圖的模型直方圖。例如，圖7A中所描繪的多邊形擬合與圖7B中所示的模型多邊形擬合匹 配，并且確定可W存在更好的匹配或者從匹配生成的質(zhì)量度量低于闊值。作為結(jié)果，可W執(zhí) 行優(yōu)化循環(huán)W創(chuàng)建捜索空間內(nèi)的可能參考矢量的不同集合，直到找到最佳地匹配于直方圖 的參考矢量的集合。
[0049] 而且，可WW針對(duì)通道的多個(gè)維度更加抽象的方式來(lái)生成和處理針對(duì)Ξ通道或 RGB圖像的所描繪的直方圖。盡管不能夠被可視化或W圖形方式描繪，但是多維直方圖將基 于解剖學(xué)知識(shí)和化驗(yàn)物信息而繼續(xù)供給與模型直方圖的有用比較，并且參考矢量被調(diào)節(jié)W 找到所預(yù)期的內(nèi)容與在圖像數(shù)據(jù)中所觀察到的內(nèi)容之間的最佳擬合。
[0050] 因此，與W上所描述的參考矢量?jī)?yōu)化循環(huán)相結(jié)合，并且使用已知的生理和化驗(yàn)物 信息，與理想直方圖的直方圖比較提供了哪些參考矢量提供質(zhì)量圖像W及哪些參考矢量需 要被調(diào)節(jié)的有用指示。數(shù)值優(yōu)化器可W用于找到所定義的捜索空間內(nèi)的解W確定用于對(duì)圖 像進(jìn)行解混的最優(yōu)矢量。
[0051] 題述公開(kāi)內(nèi)容因此提供了用于優(yōu)化用于對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解混W獲得理想結(jié)果的 參考矢量的系統(tǒng)和方法，例如計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)和方法?；?yàn)物信息連同圖像數(shù)據(jù)與取決 于化驗(yàn)物信息的規(guī)則的相關(guān)一起用于優(yōu)化審閱與圖像相關(guān)聯(lián)、由用戶(hù)輸入等等的標(biāo)簽或元 數(shù)據(jù)的參考矢量?？蒞通過(guò)在捜索空間內(nèi)調(diào)節(jié)參考矢量并且確定后續(xù)解混的質(zhì)量度量來(lái)計(jì) 及否則類(lèi)似的化驗(yàn)物之間的細(xì)小或微小改變。換言之，關(guān)于被分析的化驗(yàn)物而已知的內(nèi)容 可W用于消除噪聲、不可能性并增強(qiáng)感興趣的目標(biāo)結(jié)構(gòu)，生成適合用于后續(xù)分析或診斷的 清晰圖像。所公開(kāi)的系統(tǒng)和方法因而使得能夠生成基本上包括期望的或精確的信號(hào)而沒(méi)有 任何噪聲或不期望的偽像的圖像。可W使用圖像自適應(yīng)參考矢量來(lái)迭代地對(duì)不期望的簽名 進(jìn)行最小化，從而僅留下生物學(xué)相關(guān)且生理上可信的信息。而且，除了諸如解剖或臨床病理 學(xué)、前列腺/肺癌診斷等之類(lèi)的醫(yī)學(xué)應(yīng)用之外，還可W執(zhí)行相同的方法W分析其它類(lèi)型的 樣本，諸如地質(zhì)學(xué)或天文學(xué)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程感測(cè)等。另外，所公開(kāi)的重復(fù)迭代使得能夠精確地分 析大型或多個(gè)載玻片/圖像分析，或者用于分析一個(gè)或多個(gè)圖像立方體，并可W被端口連 接到硬件圖形處理單元（GPU)中，從而使得能夠進(jìn)行多線程并行實(shí)現(xiàn)。
[0052] 已經(jīng)出于說(shuō)明和描述的目的提出了本題述公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施例的前述公開(kāi) 內(nèi)容。其不意圖是詳盡的或者將題述公開(kāi)內(nèi)容限制到所公開(kāi)的確切形式。本文所描述的實(shí) 施例的許多變型和修改鑒于W上公開(kāi)內(nèi)容而將對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)。題述 公開(kāi)內(nèi)容的范圍應(yīng)僅由隨附于此的權(quán)利要求且由其等同物限定。
[0053] 另外，在描述本題述公開(kāi)內(nèi)容的代表性實(shí)施例時(shí)，說(shuō)明書(shū)可能已將本題述公開(kāi)內(nèi) 容的方法和/或過(guò)程作為步驟的特定順序而提出。然而，在該方法或過(guò)程不依賴(lài)于本文所 闡述的步驟的特定次序的程度上，該方法或過(guò)程不應(yīng)當(dāng)受限于所描述的步驟的特定順序。 如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)到的，步驟的其它順序可W是可能的。因此，在說(shuō)明書(shū)中闡述 的步驟的特定次序不應(yīng)當(dāng)解釋為對(duì)權(quán)利要求的限制。此外，設(shè)及本題述公開(kāi)內(nèi)容的方法和/ 或過(guò)程的權(quán)利要求不應(yīng)當(dāng)受限于其步驟按所撰寫(xiě)的次序的執(zhí)行，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可W 容易地領(lǐng)會(huì)到，順序可W變化并仍舊保持在本題述公開(kāi)內(nèi)容的精神和范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于存儲(chǔ)由處理器執(zhí)行以執(zhí)行包括以下各項(xiàng)的操作的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的非 暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)： 對(duì)從化驗(yàn)物提取的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解混，該解混使用一個(gè)或多個(gè)初始參考矢量； 通過(guò)將多個(gè)規(guī)則應(yīng)用于從圖像數(shù)據(jù)的解混獲得的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)來(lái)確定質(zhì)量度量；以 及 基于質(zhì)量度量來(lái)調(diào)節(jié)所述一個(gè)或多個(gè)初始參考矢量； 其中所述多個(gè)規(guī)則是基于化驗(yàn)物信息來(lái)選擇的。2. 權(quán)利要求1的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述操作還包括使用從所述一個(gè)或多個(gè)初始參 考矢量的調(diào)節(jié)獲得的一個(gè)或多個(gè)經(jīng)優(yōu)化的矢量來(lái)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解混。3. 權(quán)利要求2的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中解混、確定和調(diào)節(jié)被迭代地重復(fù)直到質(zhì)量度量 通過(guò)閾值。4. 權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中化驗(yàn)物信息還包括染色劑強(qiáng)度。5. 權(quán)利要求4的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述操作還包括基于染色劑強(qiáng)度來(lái)從多個(gè)參考 矢量當(dāng)中選擇初始參考矢量。6. 權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中化驗(yàn)物信息還包括染色過(guò)程的過(guò) 程參數(shù)。7. 權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中化驗(yàn)物信息還包括組織類(lèi)型。8. 一種方法，包括： 在耦合到工作站的處理器處接收包括圖像數(shù)據(jù)的化驗(yàn)物信息，該圖像數(shù)據(jù)包括從化驗(yàn) 物信息中所標(biāo)識(shí)的化驗(yàn)物檢測(cè)到的多個(gè)信號(hào)； 由處理器基于所述多個(gè)信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)與存儲(chǔ)在通信耦合到處理器的存儲(chǔ) 器上的多個(gè)規(guī)則中的一個(gè)或多個(gè)的相關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)參考矢量；以及 由處理器使用經(jīng)調(diào)節(jié)的一個(gè)或多個(gè)參考矢量來(lái)對(duì)所述多個(gè)信號(hào)中的所述一個(gè)或多個(gè) 信號(hào)進(jìn)行解混。9. 權(quán)利要求8的方法，其中多個(gè)規(guī)則包括最小化所述多個(gè)信號(hào)中的所述一個(gè)或多個(gè)信 號(hào)中的負(fù)顏色貢獻(xiàn)。10. 權(quán)利要求8的方法，其中所述多個(gè)規(guī)則包括最小化不想要的背景顏色貢獻(xiàn)。11. 權(quán)利要求8的方法，其中所述多個(gè)規(guī)則包括最小化由不期望的元素導(dǎo)致的高頻貢 獻(xiàn)。12. 權(quán)利要求11的方法，其中不期望的元素包括來(lái)自未預(yù)期的小結(jié)構(gòu)、強(qiáng)邊緣、玻璃、 嵌入材料或背景材料的熒光信號(hào)或色原信號(hào)。13. 權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)的方法，還包括檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)內(nèi)的結(jié)構(gòu)。14. 權(quán)利要求13的方法，其中所述多個(gè)規(guī)則包括所述結(jié)構(gòu)要具有所期望的大小或形狀 的要求。15. 權(quán)利要求13的方法，其中所述多個(gè)規(guī)則包括所述結(jié)構(gòu)要與另一結(jié)構(gòu)協(xié)同定位的要 求。16. 權(quán)利要求8至15中任一項(xiàng)的方法，還包括通過(guò)預(yù)定義的搜索空間來(lái)調(diào)節(jié)初始參考 矢量。17. -種用于存儲(chǔ)由處理器執(zhí)行以執(zhí)行包括以下各項(xiàng)的操作的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的非 暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)： 生成從與包括染色劑的化驗(yàn)物相關(guān)聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)出的參考矢量空間內(nèi)的顏色矢量 的直方圖，該染色劑與多個(gè)標(biāo)記物和對(duì)應(yīng)的多個(gè)參考矢量相關(guān)聯(lián)； 比較所述直方圖與針對(duì)化驗(yàn)物的已知直方圖；以及 基于比較來(lái)確定是否要調(diào)節(jié)所述多個(gè)參考矢量中的一個(gè)； 其中一個(gè)或多個(gè)經(jīng)調(diào)節(jié)的參考矢量被用于對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解混。18. 權(quán)利要求17的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述操作還包括基于所述直方圖的多邊形擬 合。19. 權(quán)利要求17或18的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述直方圖包括大于圖像所包括的通道 的數(shù)目的數(shù)目的不同顏色矢量。20. 權(quán)利要求17至19中任一項(xiàng)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述操作還包括基于已知協(xié)同 定位來(lái)分隔參考矢量空間的區(qū)段。
【專(zhuān)利摘要】題述公開(kāi)內(nèi)容提出了用于通過(guò)基于特定于正在成像的化驗(yàn)物的信息自動(dòng)且自適應(yīng)地調(diào)節(jié)參考矢量來(lái)分離圖像中的顏色的系統(tǒng)和方法，從而導(dǎo)致提供在物理和生理上可信的染色劑信息的經(jīng)優(yōu)化的解混過(guò)程?；谧钚』秦?fù)顏色貢獻(xiàn)、背景貢獻(xiàn)、特定于背景的顏色通道中的高頻或不想要的熒光、來(lái)自已知免疫組織化學(xué)標(biāo)記物的信號(hào)以及被已知以承載生理上獨(dú)立的信息的染色劑對(duì)，迭代地優(yōu)化參考矢量?？梢栽诨跍y(cè)量來(lái)自多個(gè)輸入圖像的顏色而預(yù)先確定的范圍內(nèi)允許對(duì)參考矢量的調(diào)節(jié)。
【IPC分類(lèi)】G06T7/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105283904
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480031576
【發(fā)明人】J.布雷德諾, L.迪茨, J.F.馬丁
【申請(qǐng)人】文塔納醫(yī)療系統(tǒng)公司
【公開(kāi)日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2014年5月28日
【公告號(hào)】CA2909913A1, EP3005293A1, US20160098590, WO2014195193A1