一种生物细胞超微结构图库建立方法及系统与流程

1.本发明属于图像处理领域，涉及到一种生物细胞超微结构图库建立方法及系统。


背景技术：

2.生物细胞超微结构（ultrastructural）是指通过光学显微镜观察不能分辨的组织和细胞内的细微形态和一些生物大分子结构。普通光学显微镜的分辨力极限约为0.2微米，细胞膜、内质网膜和核膜的厚度，核糖体、微体、微管和微丝的直径等均小于0.2微米，因而用普通光学显微镜观察不到这些细胞结构，要观察细胞中的各种亚显微结构，必须用分辨力更高的电子显微镜。电子显微镜主要分为透射电子显微镜镜(transmission electron microscope,tem)、扫描电镜、超高压电镜和分析电镜等，应用于临床病理诊断的主要是透射电子显微镜和扫描电镜。透射电子显微镜主要观察组织细胞内部的微细结构，扫描电镜主要用于观察物体、组织器官表面的形貌。随着超薄切片技术的发展，通过透射电子显微镜可以观察到生物膜的三层机构和细胞内各种细胞器的形态学结构。细胞超微结构的特异性变化，能为临床疾病诊断特别是一些疑难疾病的诊断提供有力证据。
3.透射电子显微镜在工作时能够产生一定辐射射线，会存在对工作人员的辐射损伤。而且荧光屏上长时间仔细观察会使样品在电子束的作用下发生变化或受到污染。因此透射电子显微镜重视摄片后的研究。透射电子显微镜具有高分辨率、高特异性的优势，但也存在取材小、观察范围小的特点导致较大的局限性。
4.通过透射电子显微镜采集的生物细胞超微结构图像侧重于逐个案例研究，且主要是作为普通光学显微镜的鉴别能力补充，生物细胞超微结构图像承载的信息发挥价值有限。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够系统分类管理生物细胞超微结构图像的生物细胞超微结构图库建立方法及系统。
6.第一方面，本技术提供了一种生物细胞超微结构图库建立方法。所述方法包括：获取生物细胞通过光学显微镜采集的图像以及采用同一检验标本制备成样片的透射电子显微镜采集的超微结构图像；设定图像分类、图像描述和图像标注规则；生成用户账户并分配相应的角色和权限；图像预处理；图像经过图像分类、图像描述和图像标注处理后存入图库；在图库中做图像的增加、删除、修改、查询等编辑操作。
7.所述方法通过将所述图像做图像分类、图像描述和图像标注，并实现图片的自动化存储，形成系统化运行的图库。
8.第二方面，本技术还提供了一种生物细胞超微结构图库系统，所述系统包括：
图像获取模块，用于获取光学显微镜和透射电子显微镜对同一检验检验样本经过涂片或样品制备后的采集的图像；图像预处理模块，对图像去除噪声、倾斜校正、图像增强、图像矩阵表示等操作；图像分类模块，对图像按照预设规则进行分类；图像描述模块，对图像按照预设规则添加描述信息；图像标注模块，对图像按照预设规则进行标注；图像存储模块，采用文件、对象、数据表等方式存储图像及图像相关信息；图像管理模块，提供对图像的增加、删除、修改、查询功能；辅助功能模块，提供图像打印、统计分析、图像编辑和数据安全功能；用户中心模块，提供用户账户、密码、角色、权限和用户基本信息的管理功能。
9.上述生物细胞超微结构图库建立方法及系统，获取生物细胞通过光学显微镜采集的图像以及采用同一检验标本制备成样片的透射电子显微镜采集的超微结构图像；设定图像分类、图像描述和图像标注规则；图像预处理；图像经过图像分类、图像描述和图像标注处理后存入图库；在图库中做图像的增加、删除、修改、查询等编辑操作。
10.将所述图像做图像分类、图像描述和图像标注，并实现图片的自动化存储，形成系统化运行的图库。相比于散落分布的生物细胞超微结构图像和光学显微镜采集的图像，提高了图像的管理效率并扩大了图像承载信息的价值。
11.附图说明
12.图1为一个实施例中生物细胞超微结构图库系统结构示意图；图2为一个实施例中生物细胞超微结构图库建立方法流程示意图；图3为一个实施例中生物细胞超微结构图像分类规则示意图；图4 为一个实施例中生物细胞超微结构图像描述规则示意图；图5 为一个实施例中生物细胞超微结构图像标注规则示意图。
具体实施方式
13.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
14.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
15.在一个实施例中，本技术提供了一种生物细胞超微结构图库系统，如图1所示，所述系统包括：图像获取模块101，获取普通显微镜采集的检验标本图片或透射电子显微镜采集的样品超微结构图片；图像预处理模块102，对图像去除噪声、倾斜校正、图像增强、图像矩阵表示等操作；
图像分类模块103，对图像按照预设规则分类；图像描述模块104，对图像按照预设规则添加描述信息；图像标注模块105，对图像按照预设规则进行标注；图像存储模块106，采用文件、对象和数据表等方式存储图像及图像相关信息；图像管理模块107，提供对图像做增加、删除、修改、查询功能；辅助功能模块108，提供图像打印、统计分析、图像编辑和数据安全功能；用户中心模块109，提供用户账户、密码、角色、权限和用户基本信息的管理功能。
16.本技术还提供了一种生物细胞超微结构图库建立方法，如图2所示，所述方法包括：s201，获取生物细胞通过光学显微镜采集的图像以及采用同一检验标本制备成样片的透射电子显微镜采集的超微结构图像；s202，设定图像分类、图像描述和图像标注规则；s203，生成用户账户并分配相应的角色和权限；s204，图像预处理；s205，图像经过图像分类、图像描述和图像标注处理后存入图库；s206，在图库中对图像做增加、删除、修改、查询等编辑操作。
17.进一步的，步骤s201可进一步具体为：s20101，收集检验标本；s20102，预处理检验标本；s20103，制作涂片；s20104，光学显微镜下观察涂片；s20105，搜寻肿瘤细胞或异常有形成分；s20106，通过光学显微镜摄片；s20107，录入图像描述信息；s20108，选择对检验标本做超微结构观察；s20109，对剩余检验标本做透射电子显微镜样品预处理；s20110，透射电子显微镜预处理样品转运；s20111，透射电子显微镜样品制备；s20112，通过透射电子显微镜观察样品切片；s20113，选择放大倍数和观察内容；s20114，通过透射电子显微镜采集生物细胞超微结构图像。
18.进一步的，如图3、图4和图5所示，步骤s202可进一步具体为：s20201，设置图像一级目录为疾病种类；s20202，设置图像二级目录为标本来源；s20203，设置图像三级目录为诊疗过程；s20204，设置图像四级目录为患者基本信息。
19.s20205，设置图像描述规则分为三个维度：图像属性、图像管理信息和图像关系信息；s20206，图像属性为图像本体的相关信息，如像素数量、分辨率、图像大小等；
s20207，图像管理信息是从对图像进行管理的角度附加相关信息，如图像编号(id)、图像保存位置、图像保护等级即图像的读取权限、图像编辑权限即对图像进行编辑需要的权限、图像操作日志是对图像读取、编辑的操作过程记录信息以及图像放大倍数等信息；s20208，图像关系信息是描述图像之间和图像与诊断信息等之间的关系维度，关联图像编号可以记录对同一个标本采集的所有图像的编号，图像从属关系例如主子关系指子图是主图的局部放大，光电关系是指同一个标本的光学显微镜采集的图像和透射电子显微镜采集的图像之间关联关系，并列关系是指图像记录同一标本或样品的不同特征；s20209，图像标注选择采用人工标注或人工智能标注方式；s20210，选择类别标注信息，如图像采集途径、图像对应肿瘤细胞名称等；s20211，图像颜色标注；s20212，图像形状标注；s20213，图像分割；s20214，图像局部特征标注；s20215，图像纹理特征标注。
20.如一位患有腺癌，标本来自肺部，诊疗过程处于肿瘤细胞分化异常阶段，性别为男性，年龄为60岁，籍贯为广东，不良生活习惯包括抽烟，检验日期为：2022年4月20日，职业为厨师等。则所述患者的检验标本产生的图像，按照目录划分在一级目录为腺癌、二级目录为肺和三级目录为分化异常中，其中四级目录为患者基本信息的所有选项组合构成，既可以使用每一个单独的选项作为筛选排序的条件，也可以采用若干项组合作为筛选排序条件。实现对图片的高效分类管理。
21.进一步的，步骤s203可进一步具体为：s20301，系统账户生成并登录；s20302，生成子账户；s20303，为子账户分配角色，如管理员、普通用户或访客；s20304，为子账户授权，系统批量自动授权或系统管理员手动授权，权限为使用图库资源方式的等级，例如浏览部分类别、浏览全部类别、上传图像和编辑图像等分别具有不同的权限；s20305，子账户发放到对应的用户；s20306，子账户用户登录；s20307，子账户用户修改密码；s20308，子账户用户在授权范围内操作图库；s20309，收回失效子账户；s20310，注销失效子账户的角色和权限。
22.进一步的，步骤s204可进一步具体为：s20401，图像去除噪声；s20402，图像倾斜校正；s20403，判断图像是否需要图像增强；s20404，图像增强；
s20405，判断图像是否需要二值化；s20406，图像二值化。
23.进一步的，步骤s205可进一步具体为：s20501，根据普通光学显微镜和透射电子显微镜的观察做出辅助诊断；s20502，根据辅助诊断结果做一级分类；s20503，根据检验标本来源做二级分类；s20504，根据临床诊断过程做三级分类；s20505，根据患者基本信息做四级分类；s20506，获取图像属性、图像管理信息和图像关系信息形成图像描述信息；s20507，获取图像标注信息；s20508，将图像以及对应的图像描述信息和图像标注信息存入图库，图像可以采用对象存储或数据库存储，图像描述信息和图像标注信息可以采用数据库存储方式提高检索效率。
24.本发明提供一种生物细胞超微结构图库建立方法及系统，本文中所描述的具体实施例仅是对本发明精神的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。