本發(fā)明涉及生物醫(yī)學工程領域，尤其涉及一種病理切片信息快速獲取裝置。

背景技術：

病理切片是病理標本的一種，幫助醫(yī)生觀察病理變化，做出病理診斷，為臨床診斷和治療提供幫助。傳統(tǒng)的病理切片顯微觀察，閱片時間長、自動化水平較低、獲取切片圖像信息耗時長，降低醫(yī)院的病理診斷效率。目前市場已出現(xiàn)多種病理切片掃描儀器，這些儀器在自動化水平、切片圖像掃描速度等方面都有了較大的提高。但是，對于多片掃描的病理切片掃描儀器，在多片切片的信息獲取方面，通常首先采用低倍物鏡掃描獲取圖像，再進行圖像拼接形成完整低倍全切片圖像，進而進行切片組織掃描區(qū)域及切片標注信息的提取。這種病理切片信息獲取方式，速度慢、效率低，無法適應大規(guī)模切片的快速、高效率掃描應用。

考慮到目前病理切片掃描儀器存在的不足，本領域的技術人員致力于開發(fā)一種病理切片信息快速獲取裝置，實現(xiàn)病理切片的快速預檢測，提高儀器運行效率，加強病理信息融合。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種病理切片信息快速獲取裝置。

根據本發(fā)明提供的一種病理切片信息快速獲取裝置，其特征在于，包括裝置外殼、攝像模塊、光照模塊以及圖像處理模塊；

切片托盤、攝像模塊、光照模塊分別連接裝置外殼；攝像模塊連接圖像處理模塊；

光照模塊對切片托盤區(qū)域進行照明；

攝像模塊拍攝整個切片托盤區(qū)域，并將拍攝圖像發(fā)送給圖像處理模塊；

圖像處理模塊從所述拍攝圖像中識別出切片信息。

優(yōu)選地，切片信息包括切片生物組織信息、切片標簽信息；切片托盤區(qū)域內的切片托盤上放置有病理切片，病理切片包括切片生物組織信息區(qū)域、切片標簽信息區(qū)域；圖像處理模塊分別從切片生物組織信息區(qū)域、切片標簽信息區(qū)域中識別出切片生物組織信息、切片標簽信息，其中，病理切片與切片托盤的相對位置已知，切片標簽信息區(qū)域與病理切片的相對位置已知，病理切片之間同向放置且切片標簽信息區(qū)域位于切片托盤的同一側。

優(yōu)選地，所述攝像模塊包括廣角短焦鏡頭、ccd圖像傳感器、數據線；廣角短焦鏡頭設置在裝置外殼頂部對角線交點處；ccd圖像傳感器將廣角短焦鏡頭采集的光學影像轉化為數字信號，通過數據線發(fā)送給圖像處理模塊。

優(yōu)選地，所述光照模塊包括第一光照單元、第二光照單元、第三光照單元；

第一光照單元、第二光照單元、第三光照單元均包括led冷光源板、磨砂板；led冷光源板上設置有l(wèi)ed燈陣列，led燈陣列的出射光線經磨砂板照射至切片托盤區(qū)域；

第一光照單元、第二光照單元、第三光照單元分別從左上方、右上方、下方照射切片托盤區(qū)域，形成均勻的散射光環(huán)境。

優(yōu)選地，ccd圖像傳感器通過檢測亮度，在切片托盤放入切片托盤區(qū)域時適應亮度變化，避免過飽和拍攝或弱光拍攝鏡頭畫面模糊時間過長。

優(yōu)選地，廣角短焦鏡頭遠端與切片托盤的距離在10～20cm之間。

優(yōu)選地，所述led燈陣列中l(wèi)ed燈的發(fā)光強度是編程可控的。

優(yōu)選地，所述圖像處理模塊包括邊緣提取單元、有用信息提取單元、切片區(qū)域檢測單元；

所述邊緣提取單元，在接收到攝像模塊傳來的拍攝圖像后，檢測整張拍攝圖像，識別出切片托盤區(qū)域的邊緣，得到多個角點，根據多個角點中的任兩個對角點的像素坐標從拍攝圖像中截取出切片托盤區(qū)域圖像，并以切片托盤區(qū)域圖像的一個角點為原點建立直角坐標系；

所述有用信息提取單元，依據所述直角坐標系，根據已知的切片托盤與病理切片的相對位置、已知的切片標簽信息區(qū)域與病理切片的相對位置，得到所述切片托盤區(qū)域圖像中切片標簽信息區(qū)域與切片托盤的相對像素位置、除切片標簽信息區(qū)域之外的切片區(qū)域與切片托盤的相對像素位置；一方面，根據切片標簽信息區(qū)域與切片托盤的相對像素位置，提取出切片標簽信息區(qū)域圖像；另一方面，根據除切片標簽信息區(qū)域之外的切片區(qū)域與切片托盤的相對像素位置，提取出除切片標簽信息區(qū)域之外的切片區(qū)域圖像，在所述除切片標簽信息區(qū)域之外的切片區(qū)域圖像中提取出每一張病理切片的切片生物組織信息區(qū)域的最小外接矩形區(qū)域的rgb圖像和二值化圖像，發(fā)送給切片區(qū)域檢測單元；

所述切片區(qū)域檢測單元，針對每一張病理切片的切片生物組織信息區(qū)域的最小外接矩形區(qū)域的二值化圖像，進行逐行檢測；如果檢測到連續(xù)設定行數沒有生物組織的區(qū)域，則將這設定行數之前的區(qū)域確定為一個單獨的區(qū)域；如果沒有檢測到連續(xù)設定行數沒有生物組織的區(qū)域，則判斷未檢測的行數是否大于設定行數，若是，則繼續(xù)檢測，若不是，就將未檢測的區(qū)域作為一個單獨的區(qū)域；針對每個單獨的區(qū)域，用最小外接矩形從所述單獨的區(qū)域對應的切片生物組織信息區(qū)域的最小外接矩形區(qū)域的rgb圖像中，提取得到與所述單獨的區(qū)域對應的rgb截圖圖像，將rgb截圖圖像的數量作為目標掃描區(qū)域的數量，將rgb截圖圖像的位置作為目標掃描區(qū)域的位置；

所述攝像模塊根據目標掃描區(qū)域的數量、位置采集圖像；

優(yōu)選地，所述圖像處理模塊還包括坐標轉換單元和數據存取單元；

所述坐標轉換單元，將所述目標掃描區(qū)域的位置轉換為相對于托盤區(qū)域的物理坐標；

所述數據存取單元，根據切片標簽信息區(qū)域圖像，識別出切片標簽信息。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

1、本發(fā)明通過攝像頭拍攝整個托盤，實現(xiàn)病理切片的快速預檢測，識別出每個切片上目標掃描區(qū)域的數量及其位置，以便掃描時可以選擇性的進行掃描，提高掃描效率，大大提高儀器的運行效率。

2、本發(fā)明在具備均勻地光照條件下，攝像頭拍攝效果較好無重影，而且攝像頭采用廣角短焦鏡頭，可以在較短距離內預覽拍攝整個托盤，減小設備體積。然后快速提取拍攝好的照片中的有用信息，包括切片標簽信息、切片生物組織掃描區(qū)域信息，并識別每個切片上目標掃描區(qū)域的數量及其位置，有選擇性的對切片組織區(qū)域進行掃描，提高掃描效率。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為病理切片信息快速獲取裝置的示意圖。

圖2為切片托盤的示意圖。

圖3為基本流程圖。

圖4為邊緣提取單元的示意圖。

圖5為有用信息提取單元的示意圖。

圖6為切片區(qū)域檢測單元的示意圖。

圖7為坐標轉換單元的示意圖。

圖8為數據存取單元的示意圖。

圖中：

1-裝置外殼

2-切片托盤

3-照明模塊

4-病理切片

5-ccd圖像傳感器

6-廣角短焦鏡頭

7-切片槽

8-切片生物組織信息區(qū)域

9-切片標簽信息區(qū)域

10-磨砂板

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種病理切片信息快速獲取裝置，主要包括裝置外殼、切片托盤、攝像模塊、光照模塊以及圖像處理模塊。

攝像模塊采用廣角鏡頭，具備廣角短焦成像能力，能夠在較短的距離內一次性對切片托盤上的多片病理切片進行清晰成像；攝像模塊固定在裝置外殼頂部平行四邊形的對角線交點上；

光照模塊具備多角度均勻照明能力，可從切片托盤下方、上(側)方均勻照明，光照強度可控；照明模塊有三個部分，分別安裝在裝置外殼內部的左、右及底部上面；

圖像處理模塊，圖像處理模塊接收攝像模塊的輸入信號并做出相應處理，具有切片信息快速識別能力，包括切片標簽信息、切片生物組織信息，并識別每個病理切片上目標掃描區(qū)域的數量及其位置，其中，病理切片的目標掃描區(qū)域包括切片生物組織信息區(qū)域、切片標簽信息區(qū)域。

裝置外殼采用不銹鋼材料，硬度大，耐腐蝕。

本發(fā)明中的病理切片信息快速獲取裝置通過各個模塊之間的相互合作，結合圖像識別方法，一方面實現(xiàn)病理切片信息的快速獲取，另一方面為快速掃描切片組織區(qū)域提供坐標參考。

如圖2所示是切片托盤示意圖，切片托盤上有四個用來裝載病理切片的切片槽，病理切片上都有切片標簽信息區(qū)域和切片生物組織信息區(qū)域。切片托盤的尺寸一定，每張病理切片相對于切片托盤的物理位置已知，而且每張病理切片的尺寸和切片標簽信息區(qū)域位置也是一定的，只要將其轉換為相應的像素位置即可在算法中實現(xiàn)區(qū)域識別提取。

攝像模塊包括廣角短焦鏡頭、ccd圖像傳感器、數據線。在裝置外殼頂部的對角線交點處打孔，以便將廣角短焦鏡頭固定在外殼頂部中心位置，得到較好的拍攝效果。廣角短焦鏡頭可以在較短的距離內拍攝到整個切片托盤區(qū)域，減小設備體積。ccd圖像傳感器將光學影像轉化為數字信號，通過數據線傳輸到圖像處理模塊進行進一步處理。

光照模塊包括led冷光源、亞克力(pmma)磨砂板。其中，led冷光源包含三個相同的led單元，led單元的四個角上都打孔以固定在裝置外殼上。每一個led單元都是由24個led燈構成的陣列，在整個裝置內部形成了均勻的散射光環(huán)境，減小拍攝時圖片的重影現(xiàn)象。磨砂板也有3塊，每一個led單元上都有一塊磨砂板進行隔離，磨砂板也是通過在四個角上打孔的方式固定在led單元上。透過磨砂板的光線漫反射效果更好，而且還適當的降低了光照亮度，為拍攝創(chuàng)造了良好的條件。

圖像處理模塊包括邊緣提取單元、有用信息提取單元、切片區(qū)域檢測單元、坐標轉換單元、數據存取單元。下面從每個單元分析具體實施方式：

所述邊緣提取單元，在接收到攝像模塊傳來的拍攝圖像后，檢測整張拍攝圖像，識別出切片托盤區(qū)域的邊緣，得到多個角點，根據多個角點中的任兩個對角點的像素坐標從拍攝圖像中截取出切片托盤區(qū)域圖像，并以切片托盤區(qū)域圖像的一個角點為原點建立直角坐標系；

所述有用信息提取單元，依據所述直角坐標系，根據已知的切片托盤與病理切片的相對位置、已知的切片標簽信息區(qū)域與病理切片的相對位置，得到所述切片托盤區(qū)域圖像中切片標簽信息區(qū)域與切片托盤的相對像素位置、除切片標簽信息區(qū)域之外的切片區(qū)域與切片托盤的相對像素位置；一方面，根據切片標簽信息區(qū)域與切片托盤的相對像素位置，提取出切片標簽信息區(qū)域圖像；另一方面，根據除切片標簽信息區(qū)域之外的切片區(qū)域與切片托盤的相對像素位置，提取出除切片標簽信息區(qū)域之外的切片區(qū)域圖像，在所述除切片標簽信息區(qū)域之外的切片區(qū)域圖像中提取出每一張病理切片的切片生物組織信息區(qū)域的最小外接矩形區(qū)域的rgb圖像和二值化圖像，發(fā)送給切片區(qū)域檢測單元；

所述切片區(qū)域檢測單元，針對每一張病理切片的切片生物組織信息區(qū)域的最小外接矩形區(qū)域的二值化圖像，進行逐行檢測；如果檢測到連續(xù)設定行數(例如100行)沒有生物組織的區(qū)域，則將這設定行數之前的區(qū)域確定為一個單獨的區(qū)域；如果沒有檢測到連續(xù)設定行數沒有生物組織的區(qū)域，則判斷未檢測的行數是否大于設定行數，若是，則繼續(xù)檢測，若不是，就將未檢測的區(qū)域作為一個單獨的區(qū)域；針對每個單獨的區(qū)域，用最小外接矩形從所述單獨的區(qū)域對應的切片生物組織信息區(qū)域的最小外接矩形區(qū)域的rgb圖像中，提取得到與所述單獨的區(qū)域對應的rgb截圖圖像，將rgb截圖圖像的數量作為目標掃描區(qū)域的數量，將rgb截圖圖像的位置作為目標掃描區(qū)域的位置；

所述攝像模塊根據目標掃描區(qū)域的數量、位置采集圖像；

所述坐標轉換單元，將所述目標掃描區(qū)域的位置轉換為相對于托盤區(qū)域的物理坐標；

所述數據存取單元，根據切片標簽信息區(qū)域圖像，識別出切片標簽信息。

下面對本發(fā)明進行更為具體的說明。

圖4為邊緣提取單元，在接收到攝像模塊傳來的圖像后，圖像處理模塊中的邊緣提取單元首先檢測整張拍攝照片，通過邊緣識別出整個托盤區(qū)域，找到托盤任兩個對角點的像素坐標并快速獲取整個托盤區(qū)域，然后以截取區(qū)域的某個對角點為原點建立直角坐標系。

圖5為有用信息提取單元，在獲取整個切片托盤區(qū)域并建立新的直角坐標系后，由于托盤與四張切片的相對物理位置已知，有用信息提取單元通過算法得到托盤與每張切片上的標簽信息和不包含的相對像素位置，然后根據相對像素位置開始獲取整個托盤區(qū)域中的切片標簽信息和不包含切片標簽信息的切片區(qū)域的相對像素位置，截取切片標簽信息區(qū)域并提取出來，然后給數據存取單元發(fā)出信號①；同時截取不包含切片標簽信息的切片區(qū)域并提取出來，通過圖像處理得到每一張切片的生物組織信息區(qū)域，找到該區(qū)域的最小外接矩形的像素坐標并提取矩形區(qū)域，得到生物組織信息區(qū)域的rgb圖像和二值化圖像，然后發(fā)出一個已提取信號②給切片區(qū)域檢測單元。

圖6為切片區(qū)域檢測單元，在接收到有用信息提取單元發(fā)來的信號②后，切片區(qū)域檢測單元利用算法開始逐行生物組織信息區(qū)域的二值化圖像內的每個像素點，如果檢測到連續(xù)100行沒有生物組織的區(qū)域，將這100行之前的區(qū)域確定為單獨的一個區(qū)域；如果沒有檢測到連續(xù)100行沒有生物組織的區(qū)域，判斷未檢測的組織行數是否大于100，若是，則繼續(xù)檢測，若不是，就將未檢測的區(qū)域作為一個單獨的區(qū)域。在此之后，利用算法統(tǒng)計出生物組織區(qū)域單獨區(qū)域的個數，將每個單獨區(qū)域用最小外接矩形從原rgb圖中截取出來，得到每個單獨區(qū)域相對于整個托盤區(qū)域的像素坐標，然后給坐標轉換單元發(fā)出信號③。這個模塊用來確定每張切片上目標掃描區(qū)域的數量及其位置，以便掃描時可以選擇性的進行掃描，提高掃描效率。

圖7為坐標轉換單元，當接收到來自區(qū)域檢測單元發(fā)來的信號②之后，坐標轉換單元將檢測到的每個區(qū)域的外接矩形坐標都轉換為相對于托盤區(qū)域的物理坐標，將得到的外接矩形坐標存入到相應的數組中，然后給數據存取單元發(fā)出信號④。

圖8為數據存取單元，如果接收到有用信息提取單元信號①，數據存取單元會識別切片信息標簽，并獲取已存儲的醫(yī)學信息，將每張切片的信息顯示出來；如果接收到坐標轉換單元信號④，將外接矩形坐標數組存入到數據庫中。

在所有模塊都完成相應的工作后，就已經實現(xiàn)了自動獲取切片標簽信息和生物組織目標掃描區(qū)域的數量及其位置的功能，提高了掃描效率和掃描精度。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內容。在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。