一种适用于HE染色实验的图片批量分析方法及装置

技术领域

本发明涉及图片分析处理技术领域，具体涉及一种适用于HE染色实验的图片批量分析方法及装置。

背景技术

苏木精-伊红染色法 ( hematoxylin-eosin staining ) ，简称HE染色法 ，石蜡切片技术里常用的染色法之一。苏木精染液为碱性，主要使细胞核内的染色质与胞质内的核酸着紫蓝色；伊红为酸性染料，主要使细胞质和细胞外基质中的成分着红色。HE染色法是组织学、胚胎学、病理学教学与科研中最基本、使用最广泛的技术方法。

现目前，HE染色实验得出的图片需要每张单独处理，针对样本量大，图片数据多的实验项目，需要长时间进行图片处理，而且，需要将得到的每一张HE染色后图片进行手动操作处理后进行分析统计。

此外，对实验图片进行分析的目的是为了从图像中获取有关实验样本或对象的信息，并从中得出有意义的结论或结果。对其进行分析是为了从图像中获取有关实验的关键信息，并进行进一步的研究、评估和决策。

在对实验图片进行分析时需要对实验图片进行分析操作，人工处理实验图片并进行分析时费时费力，但是分析大批量图片需要对实验图片大小不一影响分析流程并且在分析图片时需要对图片进行多个角度分析。

因此，针对以上存在的技术问题，亟需设计及开发一种适用于HE染色实验的图片批量分析方法及装置。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种适用于HE染色实验的图片批量分析方法及装置，旨在改善了实验图片大小不一影响分析流程和实验图片多角度分析难以实现的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种适用于HE染色实验的图片批量分析方法，所述方法包括如下步骤：

实时获取批量HE染色实验图片数据，并对批量HE染色实验图片数据进行归类处理；

根据批量HE染色实验图片数据类型，对与HE染色实验图片相对应的染色病理图像进行第一步分割，并生成第一步分割结果；

对所述各组织结构的色彩模糊区域进行第二步分割，并生成第二步分割结果；

将第一步分割结果与第二步分割结果对应叠加，生成完整的细胞核区域、完整的细胞质区域以及完整的胞外间隙区域；

基于第二步分割结果，采用基于色彩标记与基于形态学相结合的混合分水岭分割方式对所述完整的细胞核区域进行第三步分割，并生成细胞核间精确边界。

获取imagej软件的后台编程记录数据，并结合所述第三步分割后生成的数据，实时生成与HE染色实验图片数据相对应的分析数据。

所述第一步分割结果包括各组织结构的色彩稳定区域和各组织结构的色彩模糊区域，所述色彩稳定区域包括细胞核色彩稳定区域、细胞质色彩稳定区域以及胞外间隙色彩稳定区域，所述色彩模糊区域包括核质模糊区域和质隙模糊区域；

所述第二步分割结果包括细胞核扩展区域、细胞质扩展区域和胞外间隙扩展区域。

为了实现上述目的，本发明还提供一种适用于HE染色实验的图片批量分析装置，所述装置包括固定架，所述固定架底部固定底座相对一侧固定连接有多个滑轨一，多个所述滑轨一外侧均滑动连接有固定柱，所述固定柱顶侧中部固定连接有固定板一，所述固定板一顶侧中部固定连接有电机，所述电机驱动端固定连接有齿轮，所述齿轮左右两侧均啮合连接有齿板，所述齿板一端通过限位块固定连接有固定杆，所述齿板另一端滑动连接有限位环，两个所述固定杆相对一侧上部均固定连接有转盘，两个所述转盘相对一侧中部均转动连接有壳体。

所述壳体内部设置有伸缩机，所述伸缩机驱动端固定连接有推块，所述推块驱动方向设置有多个辊轮，多个所述辊轮中部均转动连接有固定板二，两个所述固定板二相对一侧后部固定连接有弹簧，所述固定板二外侧中部固定连接有转轴，多个所述弹簧相对一侧固定连接有夹爪。

所述固定杆底部固定连接有固定板三，所述固定板三顶侧两端均固定连接有滑块，所述滑块中部滑动连接有滑轨二，所述滑轨二两端均固定连接有固定块。

所述固定架顶部底侧固定连接有分析机构，所述分析机构用以对实验图片进行分析。

所述固定架左侧设置有送料机构，所述送料机构用以投放需分析的实验图片。

所述固定架右侧设置有取料机构，所述取料机构用以运送分析后的实验图片。所述转盘底部两侧固定连接有限位块和限位环。

所述固定块底部通过板固定连接在固定柱上侧。

本发明通过方法实时获取批量HE染色实验图片数据，并对批量HE染色实验图片数据进行归类处理；根据批量HE染色实验图片数据类型，对与HE染色实验图片相对应的染色病理图像进行第一步分割，并生成第一步分割结果；对所述各组织结构的色彩模糊区域进行第二步分割，并生成第二步分割结果； 将第一步分割结果与第二步分割结果对应叠加，生成完整的细胞核区域、完整的细胞质区域以及完整的胞外间隙区域；基于第二步分割结果，采用基于色彩标记与基于形态学相结合的混合分水岭分割方式对所述完整的细胞核区域进行第三步分割，并生成细胞核间精确边界。获取imagej软件的后台编程记录数据，并结合所述第三步分割后生成的数据，实时生成与HE染色实验图片数据相对应的分析数据，可以进行批量分析，无论是速度效率均有所提高，大大降低了分析时间成本。

此外，在本发明中，设置有电机、齿轮、齿条、滑轨一和滑轨二等结构，通过电机带动齿轮并通过齿轮带动齿板，齿板与固定杆固定，通过以上结构控制夹爪之间的距离，以此来适应不同大小的实验图片。通过设置有转盘、伸缩机、推块和夹爪，伸缩机推动推块，推块推进辊轮之间，通过推块的斜面结构将固定板二撑开并使得夹爪靠拢以此对实验图片进行固定，并通过转盘对固定的实验图片进行角度翻转。

附图说明

图1为本发明提出的一种适用于HE染色实验的图片批量分析装置的立体示意图；

图2为本发明提出的一种适用于HE染色实验的图片批量分析装置的分析机构的结构示意图；

图3为本发明提出的一种适用于HE染色实验的图片批量分析装置的齿轮的结构示意图；

图4为本发明提出的一种适用于HE染色实验的图片批量分析装置的辊轮的结构示意图；

图5为本发明提出的一种适用于HE染色实验的图片批量分析方法流程示意图；

图例说明：

1、固定架；2、滑轨一；3、固定柱；4、固定板一；5、电机；6、齿轮；7、齿板；8、固定杆；9、转盘；10、壳体；11、伸缩机；12、推块；13、辊轮；14、固定板二；15、弹簧；16、转轴；17、夹爪；18、固定板三；19、滑块；20、滑轨二；21、固定块；22、分析机构；23、送料机构；24、取料机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图5所示，本发明提供一种适用于HE染色实验的图片批量分析方法，所述方法包括如下步骤：

S1、实时获取批量HE染色实验图片数据，并对批量HE染色实验图片数据进行归类处理；

S2、根据批量HE染色实验图片数据类型，对与HE染色实验图片相对应的染色病理图像进行第一步分割，并生成第一步分割结果；

S3、对所述各组织结构的色彩模糊区域进行第二步分割，并生成第二步分割结果；

S4、将第一步分割结果与第二步分割结果对应叠加，生成完整的细胞核区域、完整的细胞质区域以及完整的胞外间隙区域；

S5、基于第二步分割结果，采用基于色彩标记与基于形态学相结合的混合分水岭分割方式对所述完整的细胞核区域进行第三步分割，并生成细胞核间精确边界。

S6、获取imagej软件的后台编程记录数据，并结合所述第三步分割后生成的数据，实时生成与HE染色实验图片数据相对应的分析数据。

所述第一步分割结果包括各组织结构的色彩稳定区域和各组织结构的色彩模糊区域，所述色彩稳定区域包括细胞核色彩稳定区域、细胞质色彩稳定区域以及胞外间隙色彩稳定区域，所述色彩模糊区域包括核质模糊区域和质隙模糊区域；

所述第二步分割结果包括细胞核扩展区域、细胞质扩展区域和胞外间隙扩展区域。

参照图1-4，本发明提供的一种实施例：一种适用于HE染色实验的图片批量分析装置，包括固定架1，固定架1底部固定底座相对一侧固定连接有多个滑轨一2，多个滑轨一2外侧均滑动连接有固定柱3，固定柱3顶侧中部固定连接有固定板一4，固定板一4顶侧中部固定连接有电机5，电机5驱动端固定连接有齿轮6，齿轮6左右两侧均啮合连接有齿板7，齿板7一端通过限位块固定连接有固定杆8，齿板7另一端滑动连接有限位环，两个固定杆8相对一侧上部均固定连接有转盘9，两个转盘9相对一侧中部均转动连接有壳体10，固定柱3通过滑轨一2滑动到送料机构23旁以便于对图片分析，此时通过固定柱3在滑轨一2的滑动使得夹爪17能夹持到需分析的实验图片，并通过电机5带动齿轮6并通过齿轮6带动齿板7，齿板7与固定杆8固定，通过以上结构控制夹爪17之间的距离。

壳体10内部设置有伸缩机11，伸缩机11驱动端固定连接有推块12，推块12驱动方向设置有多个辊轮13，通过推块12的斜面结构将固定板二14撑开伸缩机11推动辊轮13，多个辊轮13中部均转动连接有固定板二14，两个固定板二14相对一侧后部固定连接有弹簧15，固定板二14外侧中部固定连接有转轴16，转轴16与固定板二14固定，多个弹簧15相对一侧固定连接有夹爪17，推块12推进辊轮13之间，通过推块12的斜面结构将固定板二14撑开伸缩机11推动推块12。

固定杆8底部固定连接有固定板三18，固定板三18顶侧两端均固定连接有滑块19，滑块19中部滑动连接有滑轨二20，滑轨二20两端均固定连接有固定块21，固定板三18用以在齿轮6齿板7的推动下在滑轨二20上滑动以控制夹爪17等结构的相对距离。

固定架1顶部底侧固定连接有分析机构22，分析机构22用以对实验图片进行分析。

固定架1左侧设置有送料机构23，送料机构23用以投放需分析的实验图片。

固定架1右侧设置有取料机构24，取料机构24用以运送分析后的实验图片。

转盘9底部两侧固定连接有限位块和限位环，限位块用以将齿板7与固定杆8固定，限位环用以限制齿板7的运动方向。

固定块21底部通过板固定连接在固定柱3上侧，固定柱3上侧两端分别固定连接有板。

固定板一4上固定有四个固定块21，这四个固定块21用以固定滑轨二20。

工作原理：将需要分析的图片放置到送料机构23上，固定柱3通过滑轨一2滑动到送料机构23旁以便于对图片分析，此时伸缩机11推动推块12，推块12推进辊轮13之间，通过推块12的斜面结构将固定板二14撑开，此时通过固定柱3在滑轨一2的滑动使得夹爪17能夹持到需分析的实验图片，并通过电机5带动齿轮6并通过齿轮6带动齿板7，齿板7与固定杆8固定，通过以上结构控制夹爪17之间的距离，以此来适应不同大小的实验图片，当适应完毕后伸缩机11控制推块12使得夹爪17靠拢以此对实验图片进行固定，再通过固定柱3在滑轨一2上滑动以将图片调整至符合分析机构22分析范围的位置，此时并通过转盘9对固定的实验图片进行角度翻转以对其进行多角度的分析，当分析结束后通过固定柱3在滑轨一2上滑动以将实验图片放置到取料机构24上，需要放置实验图片时伸缩机11控制推块12从辊轮13处缩回，因弹簧15的弹力将固定板二14归位，以取消对实验图片的固定。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。