(57)【要約】  デジタルパソロジーに関するカラーキャリブレーションが提供される。標準的なガラススライドが、０またはそれ以上の染色を有する標本とともに準備される。標本は、最初にハイパースペクトルイメージングシステムを使用して走査されてＸＹＺカラー値を有する第１のデジタル画像を生成する。標本は、２回目はデジタルパソロジーイメージングシステムを使用して走査されてＲＧＢカラー値を有する第２のデジタル画像を生成する。次いで、第１のデジタル画像と、第２のデジタル画像を互いに位置合わせして、デジタル画像データを整列させる。第１および第２の画像の個々のピクセルは、位置合わせプロセスにおいて結合され得ることで、第１および第２のデジタル画像がほぼ同様のピクセルサイズを有する。ＸＹＺカラー値とＲＧＢカラー値とを関連付けるためにルックアップテーブルが生成される。ひとたびルックアップテーブルが生成されると、対応するＸＹＺカラーを使用してＲＧＢカラーをディスプレイ上に提示するために、それを使用することができる。
2019520721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データおよび実行可能なプログラムモジュールを格納するように構成された非一時的コンピュータ可読媒体と、
前記非一時的コンピュータ可読媒体と通信可能に接続され、そこに格納された命令を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記非一時的なコンピュータ可読媒体に格納され、前記プロセッサによって実行されるように構成されたレジスタモジュールと、
を備えるシステムであって、
前記レジスタモジュールは、
標本の第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで取得し、前記第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有しており、
前記標本の第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで取得し、前記第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有しており、
前記第１のデジタル画像と、前記第２のデジタル画像を共通の画像ピクセルサイズに変換し、
前記第１のデジタル画像の前記変換後の画像ピクセルを、前記第２のデジタル画像の対応する変換後の画像ピクセルに整列させる、
ように構成される、
システム。
【請求項２】
データおよび実行可能なプログラムモジュールを格納するように構成された非一時的コンピュータ可読媒体と、
前記非一時的コンピュータ可読媒体と通信可能に接続され、そこに格納された命令を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記非一時的コンピュータ可読媒体に格納され、前記プロセッサによって実行されるように構成されたレジスタモジュールと、
前記非一時的コンピュータ可読媒体に格納され、前記プロセッサによって実行されるように構成されたルックアップテーブルモジュールと、
を備えるシステムであって、
前記レジスタモジュールは、
標本の第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで取得し、前記第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有しており、
前記標本の第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで取得し、前記第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有しており、
前記第１のデジタル画像の画像データを、前記第２のデジタル画像の対応する画像データに整列させ、
前記第１のデジタル画像と、前記第２のデジタル画像を共通の画像ピクセルサイズに変換し、前記第１のデジタル画像の前記変換後の画像ピクセルは、前記第２のデジタル画像の対応する変換後の画像ピクセルに整列される、
ように構成され、
前記ルックアップテーブルモジュールは、前記第１のデジタル画像の複数の変換後の画像ピクセルのＸＹＺカラー値を、前記第２のデジタル画像の複数の対応する変換後の画像ピクセルのＲＧＢカラー値と、を関連付けるためにルックアップテーブルを生成するように構成される、
システム。
【請求項３】
データおよび実行可能なプログラムモジュールを格納するように構成された非一時的コンピュータ可読媒体と、
前記非一時的コンピュータ可読媒体と通信可能に接続され、そこに格納された命令を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記非一時的コンピュータ可読媒体に格納され、前記プロセッサによって実行されるように構成されたレジスタモジュールと、
前記非一時的コンピュータ可読媒体に格納され、前記プロセッサによって実行されるように構成されたカラーモジュールと、
前記非一時的コンピュータ可読媒体に格納され、前記プロセッサによって実行されるように構成されたルックアップテーブルモジュールと、
を備えるシステムであって、
前記レジスタモジュールは、
標本の第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで取得し、前記第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有しており、
前記標本の第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで取得し、前記第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有しており、
前記第１のデジタル画像の画像データを、前記第２のデジタル画像の対応する画像データに整列させ、
前記第１のデジタル画像と、前記第２のデジタル画像を共通の画像ピクセルサイズに変換し、前記第１のデジタル画像の前記変換後の画像ピクセルは、前記第２のデジタル画像の対応する変換後の画像ピクセルに整列されるように構成され、
前記カラーモジュールは、
前記第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセルを識別し、前記第１のデジタル画像における前記第１のセットの画像ピクセル内の各画像ピクセルは、実質的に同一のＸＹＺカラー値を有し、
前記第１のデジタル画像における前記第１のセットの画像ピクセルに関する平均ＸＹＺカラー値を決定し、
前記第２のデジタル画像における第２のセットの画像ピクセルを識別し、前記第２のデジタル画像における前記第２のセットの画像ピクセル内の各画像ピクセルは、前記第１のデジタル画像における前記第１のセットの画像ピクセル内の画像ピクセルに対応しており、
前記第２のデジタル画像における前記第２のセットの画像ピクセルに関する平均ＲＧＢカラー値を決定するように構成され、
前記ルックアップテーブルモジュールは、前記第１のデジタル画像における前記第１のセットの画像ピクセルの前記平均ＸＹＺカラー値を、前記第２のデジタル画像における前記対応する第２のセットの画像ピクセルの前記平均ＲＧＢカラー値と、を関連付けるためにルックアップテーブルを生成するように構成される、
システム。
【請求項４】
前記第１のデジタル画像における前記第１のセットの画像ピクセル内の前記画像ピクセルの各々は、前記第１のデジタル画像における前記第１のセットの画像ピクセル内の少なくとも１つの他の画像ピクセルと隣接する、
請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１のデジタル画像における前記第１のセットの画像ピクセル内の前記画像ピクセルの少なくとも一部は、隣接していない、
請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記カラーモジュールは、前記第１のデジタル画像における複数の第１のセットの画像ピクセルを識別するようにさらに構成され、
前記第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセル内の各画像ピクセルは、実質的に同一のＸＹＺカラー値を有する、
請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
第１のイメージングシステムによって走査された標本の第１のデジタル画像を取得して前記標本の前記第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成するステップであって、前記第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有するステップと、
第２のイメージングシステムによって走査された前記標本の第２のデジタル画像を取得して前記標本の前記第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成するステップであって、前記第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有するステップと、
前記第１のデジタル画像の前記ＸＹＺカラーと、前記第２のデジタル画像の前記ＲＧＢカラーと、を関連付けるためにルックアップテーブルを生成するステップと、
を含む方法。
【請求項８】
前記第１のデジタル画像における画像データを、前記第２のデジタル画像における画像データに整列させるステップをさらに含み、
ルックアップテーブルを生成するステップは、前記整列に従って、前記第１のデジタル画像の前記ＸＹＺカラーと、前記第２のデジタル画像の前記対応するＲＧＢカラーと、を関連付けるためにルックアップテーブルを生成するステップをさらに含む、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを含み、前記第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを含んでおり、
前記第１のデジタル画像の前記画像ピクセルおよび前記第２のデジタル画像の前記画像ピクセルを、共通の画像ピクセルサイズに変換するステップをさらに含み、
画像データを整列させるステップは、前記変換後の第１のデジタル画像の前記画像ピクセルを、前記変換後の第２のデジタル画像の対応する画像ピクセルに整列させるステップをさらに含む、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセルを識別するステップであって、前記変換後の第１のデジタル画像における前記第１のセットの画像ピクセル内の各画像ピクセルは、実質的に同一のＸＹＺカラー値を有するステップと、
前記変換後の第１のデジタル画像における前記第１のセットの画像ピクセルに関する平均ＸＹＺカラー値を決定するステップと、
前記変換後の第２のデジタル画像における第２のセットの画像ピクセルを識別するステップであって、前記変換後の第２のデジタル画像における前記第２のセットの画像ピクセル内の各画像ピクセルは、前記変換後の第１のデジタル画像における前記第１のセットの画像ピクセル内の画像ピクセルに対応するステップと、
前記変換後の第２のデジタル画像における前記第２のセットの画像ピクセルに関する平均ＲＧＢカラー値を決定するステップと、
をさらに含み、
ルックアップテーブルを生成するステップは、前記変換後の第１のデジタル画像における前記第１のセットの画像ピクセルに関する前記平均ＸＹＺカラー値と、前記変換後の第２のデジタル画像における前記第２のセットの画像ピクセルの前記対応する平均ＲＧＢカラー値と、を関連付けるためにルックアップテーブルを生成するステップをさらに含む、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
実行可能なプログラムモジュールを格納するように構成された非一時的コンピュータ可読媒体と、前記非一時的コンピュータ可読媒体と通信可能に結合された少なくとも１つのプロセッサと、
を備える技術システムであって、
前記少なくとも１つのプロセッサは、
第１のイメージングシステムによって走査された標本の第１のデジタル画像を取得して前記標本の前記第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成するステップと、
第２のイメージングシステムによって走査された前記標本の第２のデジタル画像を取得して前記標本の前記第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成するステップと、
前記第１のデジタル画像を前記第２のデジタル画像に位置合わせして、前記第１のデジタル画像における画像データを、前記第２のデジタル画像における画像データに整列させるステップと、
前記第１のデジタル画像の前記ＸＹＺカラーと、前記第２のデジタル画像の前記ＲＧＢカラーと、を関連付けるルックアップテーブルを生成するステップと、
を含むステップを実行する命令を実行するように構成される、
技術システム。
【請求項１２】
前記ステップは、前記第２のデジタル画像をディスプレイ上に提示するために、ＸＹＺカラーデータをディスプレイモジュールに提供するステップをさらに含む、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ステップは、前記第２のデジタル画像の一部としてＸＹＺカラーデータを格納するステップをさらに含む、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記ステップは、パターンマッチングを使用して、前記第１のデジタル画像を前記第２のデジタル画像に位置合わせするステップをさらに含む、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記ステップは、前記第１のデジタル画像および前記第２のデジタル画像を作成する前に前記標本の上にグリッドを重ねるステップと、前記第１のデジタル画像および前記第２のデジタル画像のグリッドを使用して前記第１のデジタル画像を前記第２のデジタル画像に位置合わせするステップと、をさらに含む、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記ステップは、前記第１のデジタル画像および前記第２のデジタル画像のうちの１つまたは複数におけるピクセルを組み合わせることで、前記第１のデジタル画像におけるピクセルサイズを前記第２のデジタル画像におけるピクセルサイズと実質的に同一にするステップをさらに含む、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記ステップは、単一の染色に対して単一のルックアップテーブルを生成するステップをさらに含む、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ステップは、複数の染色に対して単一のルックアップテーブルを生成するステップをさらに含む、
請求項１１に記載のシステム。
【請求項１９】
実行可能なプログラムモジュールを格納するように構成された非一時的コンピュータ可読媒体と、前記非一時的コンピュータ可読媒体と通信可能に結合された少なくとも１つのプロセッサと、
を備える技術システムであって、
前記プロセッサは、
第１のイメージングシステムによって走査された標本の第１のデジタル画像を取得して前記標本の前記第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成するステップと、
第２のイメージングシステムによって走査された前記標本の第２のデジタル画像を取得して前記標本の前記第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成するステップと、
前記第１のデジタル画像を前記第２のデジタル画像に位置合わせして、前記第１のデジタル画像における画像データを、前記第２のデジタル画像における画像データに整列させるステップと、
前記第２のデジタル画像をディスプレイ上に提示するステップと、
色測定装置を使用して、第１の領域において前記ディスプレイ上に提示される色のＸＹＺ値を測定するステップと、
前記第１の領域の前記測定されたＸＹＺ値を前記第１の領域に関する前記第１のデジタル画像の前記ＸＹＺ値と比較して、デジタルパソロジーシステムを実証するステップと、
を含むステップを実行する命令を実行するように構成される、
技術システム。
【請求項２０】
コンピュータで実現される方法であって、１つまたは複数のプロセッサが、
第１のイメージングシステムによって走査された標本の第１のデジタル画像を取得して前記標本の前記第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成するステップであって、前記第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有するステップと、
第２のイメージングシステムによって走査された前記標本の第２のデジタル画像を取得して前記標本の前記第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成するステップであって、前記第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有するステップと、
前記第１のデジタル画像を前記第２のデジタル画像に位置合わせして、前記第１のデジタル画像における画像データを、前記第２のデジタル画像における画像データに整列させるステップと、
前記第１のデジタル画像の前記ＸＹＺカラーと、前記第２のデジタル画像の前記ＲＧＢカラーと、を関連付けるルックアップテーブルを生成するステップと、
を含むステップを実行するように構成される、
方法。
【請求項２１】
前記ステップは、前記第２のデジタル画像をディスプレイ上に提示するために、ＸＹＺカラーデータをディスプレイモジュールに提供するステップをさらに含む、
請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ステップは、前記第２のデジタル画像のファイルの一部として前記ＸＹＺカラーデータを格納するステップをさらに含む、
請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記ステップは、パターンマッチングを使用して、前記第１のデジタル画像を前記第２のデジタル画像に位置合わせするステップをさらに含む、
請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記ステップは、前記第１のデジタル画像および前記第２のデジタル画像を作成する前に前記標本の上にグリッドを重ね、前記第１のデジタル画像および前記第２のデジタル画像のグリッドを使用して前記第１のデジタル画像を前記第２のデジタル画像に位置合わせするステップをさらに含む、
請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記ステップは、前記第１のデジタル画像および前記第２のデジタル画像のうちの１つまたは複数におけるピクセルを組み合わせることで、前記第１のデジタル画像における前記第１の画像ピクセルサイズを前記第２のデジタル画像における前記第２の画像ピクセルサイズと実質的に同一にするステップをさらに含む、
請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
前記ステップは、単一の染色に対して単一のルックアップテーブルを生成するステップをさらに含む、
請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
前記ステップは、複数の染色に対して単一ルックアップテーブルを生成するステップをさらに含む、
請求項２０に記載の方法。
【請求項２８】
コンピュータで実現される方法であって、１つまたは複数のプロセッサが、
第１のイメージングシステムによって走査された標本の第１のデジタル画像を取得して前記標本の前記第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成するステップであって、前記第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有するステップと、
第２のイメージングシステムによって走査された前記標本の第２のデジタル画像を取得して前記標本の前記第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成するステップであって、前記第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有するステップと、
前記第１のデジタル画像を前記第２のデジタル画像に位置合わせして、前記第１のデジタル画像における画像データを、前記第２のデジタル画像における画像データに整列させるステップと、
前記第２のデジタル画像をディスプレイ上に提示するステップと、
色測定装置を使用して、第１の領域において前記ディスプレイ上に提示される色のＸＹＺ値を測定するステップと、
前記第１の領域の前記測定されたＸＹＺ値を前記第１の領域に関する前記第１のデジタル画像の前記ＸＹＺ値と比較して、デジタルパソロジーシステムを実証するステップと、を含むステップを実行するように構成される、
方法。
【請求項２９】
第１のイメージングシステムによって走査された標本の第１のデジタル画像を取得して前記標本の前記第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成するステップであって、前記第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有するステップと、
第２のイメージングシステムによって走査された前記標本の第２のデジタル画像を取得して前記標本の前記第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成するステップであって、前記第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有するステップと、
前記第１のデジタル画像における画像データを前記第２のデジタル画像における画像データに整列させるステップと、
前記整列に従って、前記第１のデジタル画像の前記ＸＹＺカラーと、前記第２のデジタル画像の前記対応するＲＧＢカラーと、を関連付けるためにルックアップテーブルを生成するステップと、
を含む方法。
【請求項３０】
前記第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを含み、前記第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを含んでおり、
前記第１のデジタル画像および前記第２のデジタル画像を、共通の画像ピクセルサイズに変換するステップをさらに含み、
画像データを整列させるステップは、前記第１のデジタル画像の前記変換後の前記画像ピクセルを、前記第２のデジタル画像の対応する変換後の画像ピクセルに整列させるステップをさらに含む、
請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記変換後の第１のデジタル画像における複数の第１のセットの画像ピクセルを識別するステップであって、前記変換後の第１のデジタル画像における前記複数の第１のセットの画像ピクセル内の各セットの画像ピクセル内の各画像ピクセルは、実質的に同一のＸＹＺカラー値を有するステップと、
前記変換後の第１のデジタル画像における前記複数の第１のセットの画像ピクセル内の各セットの画像ピクセルに関する平均ＸＹＺカラー値を決定するステップと、
前記変換後の第２のデジタル画像における対応する複数の第２のセットの画像ピクセルを識別するステップであって、前記変換後の第２のデジタル画像における前記複数の第２のセットの画像ピクセル内の各セットの画像ピクセル内の各画像ピクセルは、前記変換後の第１のデジタル画像における画像ピクセルに対応するステップと、
前記変換後の第２のデジタル画像における前記複数の第２のセットの画像ピクセル内の各セットの画像ピクセルに関して平均ＲＧＢカラー値を決定するステップと、
をさらに含み、
ルックアップテーブルを生成するステップは、前記変換後の第１のデジタル画像における前記第１のセットの画像ピクセルの各々に関する前記平均ＸＹＺカラー値と、前記変換後の第２のデジタル画像における前記対応する第２のセットの画像ピクセルの前記対応する平均ＲＧＢカラー値と、を関連付けるためにルックアップテーブルを生成するステップをさらに含む、
請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
コンピュータで実現される方法であって、１つまたは複数のプロセッサが、
第１のイメージングシステムによって走査された標本の第１のデジタル画像を取得して前記標本の前記第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成するステップであって、前記第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有するステップと、
第２のイメージングシステムによって走査された前記標本の第２のデジタル画像を取得して前記標本の前記第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成するステップであって、前記第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有するステップと、
前記第１のデジタル画像を前記第２のデジタル画像に位置合わせして、前記第１のデジタル画像における画像データを、前記第２のデジタル画像における画像データに整列させるステップと、
前記第１のデジタル画像および前記第２のデジタル画像を、共通の画像ピクセルサイズに変換するステップと、
前記変換後の第１のデジタル画像における複数の第１のセットの画像ピクセルを識別するステップであって、前記変換後の第１のデジタル画像における前記複数の第１のセットの画像ピクセル内の各セットの画像ピクセル内の各画像ピクセルは、実質的に同一のＸＹＺカラー値を有するステップと、
前記変換後の第１のデジタル画像における前記複数の第１のセットの画像ピクセル内の各セットの画像ピクセルに関する平均ＸＹＺカラー値を決定するステップと、
前記変換後の第２のデジタル画像における対応する複数の第２のセットの画像ピクセルを識別するステップであって、前記変換後の第２のデジタル画像における前記複数の第２のセットの画像ピクセル内の各セットの画像ピクセル内の各画像ピクセルは、前記変換後の第１のデジタル画像における画像ピクセルに対応するステップと、
前記変換後の第２のデジタル画像における前記複数の第２のセットの画像ピクセル内の各セットの画像ピクセルに関して平均ＲＧＢカラー値を決定するステップと、
前記変換後の第１のデジタル画像における前記第１のセットの画像ピクセルの各々に関する前記平均ＸＹＺカラー値と、前記変換後の第２のデジタル画像における前記対応する第２のセットの画像ピクセルの前記対応する平均ＲＧＢカラー値と、を関連付けるためにルックアップテーブルを生成するステップと、
前記ルックアップテーブルからの第１の平均ＲＧＢカラー値をディスプレイの第１の領域に提示するステップと、
色測定装置を使用して、前記ディスプレイの前記第１の領域からＸＹＺ値を測定するステップと、
前記ディスプレイの前記第１の領域からの前記測定されたＸＹＺ値を、前記ルックアップテーブルにおける前記第１の平均ＲＧＢカラー値に対応する平均ＸＹＺ値と比較するステップと、
を含むステップを実行するように構成される、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１６年４月２０日に出願された米国仮特許出願第６２／３２５、３３０号に対して優先権を主張しており、これはその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
発明の分野
本発明は、一般にデジタルパソロジー関し、より具体的には、デジタルパソロジーシステムにおけるカラーマネージメントを較正し、対応する物理的カラースペクトルに関連してデジタルカラーデータを実証するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
関連技術
色情報の正確な伝達は、多くの産業において継続中の課題である。この困難な問題に取り組む最も一般的なアプローチは、特定の色を表す特別に構成された試験体を生成することである。写真業界では、例えば、これらの特別に構成された試験体は、行と列の配列を含み、各セルは一定の色を有する。反射光用途では、特別に構成された試験体は紙の形態を採り、透過光用途の場合は、特別に構成された試験体はフィルムの形態になる。例えば、自然写真の場合、カラーパッチは青い空、緑色の葉、茶色の皮膚などにスペクトル的に適合される。
【０００４】
デジタルパソロジー業界では、ディスプレイ上に提示される色が、染色された標本の色と同じではないという重大な問題が存在する。この問題を悪化させるのは、一部の特別に構成された試験体に可用性が欠けていることである。これは一般に、紙および／またはフィルムが、色情報を含む染料を担持する媒体として組織の代わりをするのに不適切であるためである。組織に近い材料を使用してそのような試験体を作成しようとする試みはほとんど成功していない。例えば、特殊なバイオポリマーストリップが手作業で作られ、標準的な病理染料で染色されてきた。しかしながら、これらの試験体の手作業による製造は複雑で高価である。さらに、特別に構成されたバイオポリマーストリップは、染色される際、典型的には、組織に適用されるのと同じ染色と正確な色の一致を実現することができない。したがって、未解決の問題は、組織に近く、試験体に染色が適用されたときに正確な色の一致を実現する試験体をいかにして作成するかということである。
【０００５】
したがって、上記に記載されるような、従来システムに見られるこのような重大な問題を克服するシステムおよび方法が必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記で考察した問題を解決するために、ディスプレイ上に提示された走査された標本の色が、物理的スライド上の染色された、または染色されない標本の色と実質的に同じであるように、デジタル病理スライド走査システムを較正するためのシステムおよび方法が本明細書に記載される。
【０００７】
本発明者は、染色剤のスペクトル特性は組織に結合する際に変化するため、染色されても、されなくても組織の特性に忠実に近づくように構成された試験体は常に重大な欠点を有するということを認識した。これは、適切な解決策では、試験体のスペクトル特性は、撮像される対象のスペクトル特性と一致する必要があるからである。したがって、本記載では、発明者は、イメージングシステムを上手く較正するために使用される試験体として１つまたは複数の標準的なスライドを使用する解決策を提供する。
【０００８】
１つの態様では、標本とともに標準的なスライドが準備される。単一の染料または染料の組み合わせを標本に塗布することができる、または染料が全く標本に塗布されない場合もある。グリッドをスライド上に載せる、またはその上に重ね合わせて、標本を別々の区画に分割する。その後、ハイパースペクトルイメージングシステム（本明細書では、「ハイパースペクトル画像」または「Ｈ画像」または「ＨＹＰ画像」または「ＸＹＺ画像」と称する）を使用してスライド上の標本のデジタル画像が取得される。ハイパースペクトルイメージングシステムは典型的には画像タイリングシステムであり、例えば、ハイパースペクトルイメージングシステムの単一の視野は、グリッドオーバーレイ内の各セルについて捕らえることができる。各セルについて結果として得られたハイパースペクトル画像は、４００ｎｍ〜７５０ｎｍの範囲（視覚スペクトル）の画像のスタックを含む。スタック内の画像の数は、例えば１０ｎｍ間隔ごとに１つの画像など変化する場合がある。ハイパースペクトル画像スタックは次いで、各ピクセルがＸＹＺカラー値を有する複数の個々の画素（「ピクセル」）を有するＸＹＺカラー画像になるように処理される。ハイパースペクトル画像は次いで、左上隅のピクセルをグリッドの左上隅にマッピングすることによってグリッドに位置合わせされる。ＸＹＺカラー画像内の個々のピクセルを組み合わせてスーパーピクセルを作成することができ、これは有利には、その後ハイパースペクトルイメージングシステムによって作成されたＸＹＺピクセルとデジタルパソロジーシステムによって作成されたＲＧＢピクセルとを関連付ける際のピクセルの位置の誤差を削減する。
【０００９】
次に、グリッドオーバーレイを有する同じスライドを、カラーイメージング能力を有するデジタルパソロジーシステムを用いて走査する。結果として得られるデジタル画像（本明細書では「パソロジー画像」または「Ｐ画像」または「ＰＡＴＨ画像」または「ＲＧＢ画像」と呼ばれる）は、ピクセルごとに赤、緑および青（「ＲＧＢ」）値を有する。次いで、パソロジー画像は、左上隅のピクセルをグリッドの左上隅にマッピングすることによってグリッドに位置合わせされる。ＲＧＢにおける個々のピクセルを組み合わせてスーパーピクセルを作成し、ハイパースペクトル画像のピクセルサイズに一致させることで、ＸＹＺ値とＲＧＢ値の直接の色の比較を可能にすることもできる。また、ハイパースペクトル画像およびパソロジー画像の両方のピクセルサイズは、ピクセルサイズマッチングを最適化するために縮小または拡大することができる。
【００１０】
次に、ハイパースペクトル画像内の単一のピクセルに関するＸＹＺカラー情報と、パソロジー画像内の同一ピクセルに関するＲＧＢカラー情報と、を関連付けるルックアップテーブル（ＬＵＴ）が生成される。ＬＵＴは、パソロジー画像におけるすべてのピクセルのＸＹＺカラー情報と、ＲＢＧカラー情報と、を関連付ける。有利には、画像ピクセルサイズマッピングを含む、ハイパースペクトル画像のパソロジー画像に対する位置合わせは、ＬＵＴにおいて１対１のピクセルの関連性をもたらす。しかしながら、ハイパースペクトル画像内の単一のピクセルからのＸＹＺ値に関連してパソロジー画像の結合したピクセルの数からの平均ＲＧＢ値をＬＵＴに含めることも可能であり、またはその逆も可能である。
【００１１】
ひとたびＬＵＴが生成されると、それをディスプレイモジュールによって使用することができるため、ＲＧＢカラーデータを有するデジタル画像ファイル内の走査された標本の色を、対応するハイパースペクトルＸＹＺカラーを用いてディスプレイ上に提示させることで、表示される色は物理的スライド上の標本の色と実質的に同じになり得る。表示される色は、比色計または分光光度計などの色測定装置によって測定することができる。
【００１２】
別の代替の実施形態では、標本を有する標準的なスライドが、上記に記載したハイパースペクトルイメージングシステムを使用して走査されてＸＹＺ画像を生成する。同じスライドをさらにデジタルパソロジーシステムを使用して走査してＲＧＢ画像を生成する。ＸＹＺ画像およびＲＧＢ画像のピクセルは、互いに位置合わせされてそれぞれのピクセルを整列させる。ハイパースペクトルイメージングシステムおよびデジタルパソロジーイメージングシステムにおけるイメージングセンサの個々のピクセルのサイズが異なる場合、この場合ＸＹＺ画像とＲＧＢ画像の適切な整列および適切な画像ピクセルサイズマッチングを容易にするために、ピクセル結合処理または縮小処理が使用される場合もある。
【００１３】
走査処理の後、ＸＹＺ画像またはＲＧＢ画像の一方が索引付けされて、索引付けされている画像内のすべてのピクセルを割り当てることができ、また画像ピクセルと色との各関連性に関する誤差値を最小限にする少数の色を特定する。例えば、カメラセンサは何百万もの色を検知可能であり得るが、索引付けプロセスは、ＸＹＺ画像内の色の数を１０個までに削減し、ＸＹＺ画像内の各ピクセルをその１０個の色のうちの１つに割り当てる点が有利であり得る。一実施形態では、索引付け作業中に、同じ色に近いすべてのピクセルがインデックスカラーパレットの単一の色になるように平均化される。このプロセスは、すべてのピクセルが平均化された単一のカラー値に割り当てられるまで反復して行われ、ここで平均化された単一の色と比較される元々のピクセルの色の誤差値は、ＸＹＺ画像における全ピクセルにわたって最小限にされる。一実施形態では、二乗平均平方根解析を使用して誤差値を最小限にすることができる。
【００１４】
ひとたびＸＹＺ画像が索引付けされると、その結果は一セットのＮ個のピクセルグループであり、この場合Ｎはインデックス値（上記の例では１０）であり、Ｎ個のピクセルグループ内のピクセルを結合すると完全なＸＹＺ画像となる。ピクセルのグループ分け処理は、本明細書では「インデックス」とも呼ばれる。ＸＹＺ画像とＲＧＢ画像が位置合わせされた後、ＲＧＢ画像内のピクセルも同様に、ＸＹＺ画像とＲＧＢ画像とのピクセルの位置合わせに従って、同一のＮ個のピクセルグループに関連付けることができる。ＲＧＢ画像からのＮ個のピクセルグループの各々を分析して、Ｎ個のピクセルグループのそれぞれに関する平均カラー値を計算する。結果は、ＸＹＺ画像における各インデックスは特定の平均カラー値を有し、ＲＧＢ画像における各インデックスは特定の平均カラー値を有するというものであり、これらの平均カラー値を使用してＬＵＴを生成する。
【００１５】
ひとたびＬＵＴが生成されると、それをディスプレイモジュールによって使用することができるため、ＲＧＢカラーデータを有するデジタル画像ファイル内の走査された標本の色を、対応するハイパースペクトルＸＹＺカラーを用いてディスプレイ上に提示させることで、表示される色（例えば比色計または分光光度計によって測定された）は物理的スライド上の標本の色と実質的に同じになり得る。
【００１６】
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および添付の図面を検討した後、当業者により容易に明らかになるであろう。
【００１７】
本発明の構造および作用は、以下の詳細な説明および添付の図面を検討することにより理解され、これらの図面において、同様の参照符号は同様の部分を指している。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態によるバーコードと、グリッドオーバーレイとを有する一例のデジタル病理スライドを示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態による一例の従来技術のハイパースペクトルイメージングシステムを示すブロック図である。
【図３】図３Ａは、本発明の一実施形態によるハイパースペクトルイメージングシステムによって生成される際の一例のハイパースペクトルイメージングスタックを示すブロック図である。図３Ｂは、本発明の一実施形態によるハイパースペクトルイメージングスタックとともに使用する一例のカラーマッチングを示すグラフ図である。図３Ｃは、本発明の一実施形態によるＸＹＺカラーの一例のハイパースペクトル画像を示すブロック図である。図３Ｄは、本発明の一実施形態によるハイパースペクトル画像スタックを単一のＸＹＺカラー画像に変換するための一例のプロセスを示す流れ図である。
【図４】図４Ａは、本発明の一実施形態による一例の画像プロセッサ装置を示すブロック図である。図４Ｂは、本発明の一実施形態によるＸＹＺカラーのハイパースペクトル画像の一例のスーパーピクセルを示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態による、スーパーピクセルプロセスを使用してデジタルパソロジー走査装置によって生成されたカラー値を較正するための一例のプロセスを示す流れ図である。
【図６】本発明の一実施形態による、スーパーピクセルプロセスを使用してデジタルパソロジー走査装置によって生成されたカラー値を実証するための一例のプロセスを示す流れ図である。
【図７】図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃは、本発明の一実施形態による、ハイパースペクトルイメージングシステムによって走査された標本のカラー値と、デジタルパソロジーイメージングシステムによって走査され、かつディスプレイ上に提示され、カラー測定装置によって測定された同一標本のスーパーピクセルカラー値との比較例を示すグラフ図である。
【図８】本発明の一実施形態による合成ＸＹＺ画像を形成するピクセルグループの一例のセットを示すブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態による、索引付けプロセスを使用してデジタルパソロジー走査装置によって生成されたカラー値を較正するための一例のプロセスを示す流れ図である。
【図１０】本発明の一実施形態による、索引付けプロセスを使用してデジタルパソロジー走査装置によって生成されたカラー値を実証するための一例のプロセスを示す流れ図である。
【図１１】図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃは、本発明の一実施形態による、ハイパースペクトルイメージングシステムによって走査された標本のカラー値と、デジタルパソロジーイメージングシステムによって走査され、かつディスプレイ上に提示され、カラー測定装置によって測定された同一標本の索引付けカラー値との比較例を示すグラフ図である。
【図１２】図１２Ａは、本明細書に記載される様々な実施形態に関連して使用され得る一例のプロセッサ対応デバイス５５０を示すブロック図である。図１２Ｂは、単一の線形アレイを有する一例のラインスキャンカメラを示すブロック図である。図１２Ｃは、３つの線形アレイを有する一例のラインスキャンカメラを示すブロック図である。図１２Ｄは、複数の線形アレイを有する一例のラインスキャンカメラを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本明細書で開示される特定の実施形態は、デジタルパソロジーシステムのカラーキャリブレーションを提供する。例えば、本明細書に開示される一実施形態は、ハイパースペクトルイメージングシステムによって病理スライドを走査し、結果として得られるデジタルハイパースペクトル画像の色を、デジタルパソロジーシステムによって走査された同一スライドのデジタル画像の色と比較することを可能にする。この比較は、ＲＧＢ値をＸＹＺ値に変換するルックアップテーブルをもたらすため、デジタルパソロジーシステムによって走査されたデジタルスライド画像がディスプレイ上に提示される際、提示される色は、スライド上の物理的な標本の真の色に相当するＸＹＺ値と一致する。この説明を読んだ後、当業者には様々な代替の実施形態および代替の応用において本発明をどのように実施するかが明らかになるであろう。しかしながら、本明細書では本発明の様々な実施形態を説明するが、これらの実施形態は単なる例示であり、限定するものではないことを理解されたい。したがって、様々な代替実施形態のこのような詳細な説明は、添付の特許請求の範囲に記載される本発明の範囲または幅を限定するものと解釈されるべきではない。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態によるバーコード２０と、グリッドオーバーレイ３０とを有する一例のデジタル病理スライド１０を示す平面図である。図示の実施形態では、グリッドオーバーレイ３０は、スライド１０上にある試料の上に位置決めされる。グリッドオーバーレイ３０は、ハイパースペクトルデジタル画像のデジタルパソロジーデジタル画像への位置合わせを容易にするために使用される。画像を位置合わせするための代替の方法は、２つのデジタル画像の画像パターンマッチングを使用してハイパースペクトルデジタル画像とデジタルパソロジーデジタル画像とを整列させることである。イメージパターンマッチングを成功させるには、同じ倍率のデジタル画像を有することが有用である。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態による一例の従来技術のハイパースペクトルイメージングシステム５０を示すブロック図である。図示した実施形態では、ハイパースペクトルイメージングシステム５０は、２Ｄピクセルアレイモノクロカメラ６０、顕微鏡７０、標本を支持するスライド８０および狭帯域フィルタホイール９０を含む。一実施形態では、ハイパースペクトルイメージングシステム５０のモノクロカメラ６０は、モノクロラインスキャンカメラである。好ましくは、ハイパースペクトルイメージングシステム５０のモノクロラインスキャンカメラ６０は、デジタルパソロジーイメージングシステムで使用されるカラーラインスキャンカメラと同じ特性を有する。同じ特性（例えば、ピクセルサイズ）を有するラインスキャンカメラをハイパースペクトルイメージングシステムおよびデジタルパソロジーイメージングシステムの両方において使用することは、ピクセルマッチングの必要性を低下させる、または排除することによって、すなわちピクセルを容易にリサンプリングすることを可能にすることによって、例えばＸＹＺ画像とＲＧＢ画像の位置合わせを簡素化するためにピクセルをより大きなスーパーピクセルにダウンサンプリングすることによって画像の位置合わせを簡素化する、という利点がある。
【００２２】
図３Ａは、本発明の一実施形態によるハイパースペクトルイメージングシステムによって生成される際の一例のハイパースペクトルイメージングスタック１００を示すブロック図である。当業者に理解されるように、ハイパースペクトルイメージングシステムは、例えば狭帯域フィルタホイールを使用し、フィルタホイールの各フィルタを使用して同じ領域の画像を取り込むことによって、異なる波長の光を用いてそれぞれ取得される１セットの個々の画像を生成する。この画像のセットは、本明細書では、ハイパースペクトルスタックまたはスペクトルスタックと呼ばれる。スペクトルスタックは、試料の個々の領域に関して、または試料全体／スライド全体に関して生成することができる。例えば、一実施形態では、ラインスキャンカメラを使用するハイパースペクトルイメージングシステムが、フィルタホイール上の各フィルタを使用して全スライド画像を取得し、全スライド画像のスペクトルスタックを生成することができる。
【００２３】
図３Ｂは、本発明の一実施形態によるハイパースペクトルイメージングスタックとともに使用する一例のカラーマッチングを示すグラフ図である。図示した実施形態では、様々な波長の光（１１０、１２０および１３０）で、全スライド画像スペクトルスタックの中の各デジタル画像にカラーマッチング機能を適用させることで、全スライドハイパースペクトル画像１４０をＸＹＺカラーで生成することができる。図３Ｃは、本発明の一実施形態による、ＸＹＺカラーでの一例の全スライドハイパースペクトル画像を示すブロック図である。
【００２４】
図３Ｄは、本発明の一実施形態による、全スライドハイパースペクトル画像のスタック１００をＸＹＺカラーの単一のハイパースペクトル画像１４０に変換するための一例のプロセスを示す流れ図である。最初に、各異なる波長の光に関する全スライド画像がハイパースペクトルイメージングシステムによって取得され、ハイパースペクトル画像スタック１００が生成される。次に、様々な波長の光（１１０、１２０、１３０）で、スペクトルスタック１００の中の各デジタル画像にカラーマッチング機能を適用することで、標本全体の全スライドハイパースペクトルデジタル画像１４０をＸＹＺカラーで生成する。
【００２５】
図４Ａは、本発明の一実施形態による一例の画像プロセッサ装置２６０を示すブロック図である。図示の実施形態では、画像プロセッサ装置２６０は、プロセッサ２６７と、プロセッサ２６７によって実行可能な情報および命令を格納するための非一時的データ記憶領域２６５とを有するプロセッサ対応装置である。例えば、データ記憶領域２６５は、複数のハイパースペクトルＸＹＺ画像および複数のデジタルパソロジーＲＧＢ画像、ならびにそのような画像を処理するための複数の命令を格納することができる。図示の実施形態に示すように、画像プロセッサ装置２６０は、レジスタモジュール２７０、スーパーピクセルモジュール２８０、インデックスモジュール２９０およびＬＵＴモジュール２９５を含む。一実施形態では、スーパーピクセルモジュール２８０と、インデックスモジュール２９０とを組み合わせてカラーモジュール２８５にする場合もある。画像プロセッサ装置２６０はまた、一体型または外部のディスプレイ装置５７６と通信可能に結合されてよい。一実施形態では、色測定装置５７７が、ディスプレイ装置５７６から色情報を読み取り、色情報を１つ以上のＸＹＺ値に変換するように構成されてよい。
【００２６】
レジスタモジュール２７０は、２つのデジタル画像を互いに位置合わせするように構成される。例えば、レジスタモジュール２７０は、ハイパースペクトルＸＹＺ画像をデジタルパソロジーＲＧＢ画像に対して位置合わせするように構成される。レジスタモジュール２７０は、例えば画像データにおける特徴のパターンマッチングによって２つの画像の画像データをＸ−Ｙに整列させて２つの画像をＸ−Ｙ整列にすることによって、２つのデジタル画像を位置合わせする。レジスタモジュール２７０はまた、デジタル画像を調整することによって２つのデジタル画像を位置合わせすることで、それらは共通の特性を有するようになる。例えば、レジスタモデル２７０は、画像ピクセルサイズ、および並進、回転の空間的整列、および倍率を含む画像の特性を評価し調整してよい。加えてレジスタモジュール２７０は、ピクセルレベルで検出され得る２つの別々のシステム間の光学的ひずみも考慮に入れることができる。
【００２７】
スーパーピクセルモジュール２８０は、同一または類似のカラー値を有する隣接する画像ピクセルを識別し、それらのピクセルを単一のスーパーピクセルに結合するように構成される。スーパーピクセルモジュール２８０はまた、スーパーピクセル内の個々の画像ピクセルのすべてのカラー値を平均化することによってスーパーピクセルのカラー値を決定するように構成される。測定および位置合わせの誤差の可能性があるため、ノイズを低減するために平均化することが重要である。例えばスーパーピクセル内の画像ピクセルのカラー値を合計し、合計をそのスーパーピクセルに関するピクセル数で割ることによって、スーパーピクセルに関する平均カラー値を決定することができる。スーパーピクセルモジュール２８０は有利には、デジタル画像内の複数のスーパーピクセルを識別し、複数のスーパーピクセルの各々に関するカラー値を決定することができる。
【００２８】
インデックスモジュール２９０は、同一または類似のカラー値を有する個々の画像ピクセルを識別し、これらの個々の画像ピクセルを複数のカラーインデックスのうちの１つに割り当てるように構成される。インデックスモジュール２９０はまた、それぞれのカラーインデックス内の個々の画像ピクセルのすべてのカラー値を平均化することによって、各カラーインデックスに関するカラー値を決定するように構成される。測定および位置合わせの誤差の可能性があるため、ノイズを低減するために平均化することが重要である。例えばインデックス内の画像ピクセルのカラー値を合計し、合計をそのインデックスに関するピクセル数で割ることによって、インデックスに関する平均カラー値を決定することができる。
【００２９】
ＬＵＴモジュール２９５は、ＸＹＺカラー値をＲＧＢカラー値に相関させる１つまたは複数のルックアップテーブルを生成するように構成される。
【００３０】
図４Ｂは、本発明の一実施形態による一例の位置合わせ後の全スライド画像１７０を示すブロック図である。図示の実施形態では、全スライド画像１７０はハイパースペクトル画像であっても、デジタルパソロジー画像であってもよい。位置合わせプロセスの間、ハイパースペクトルデジタル画像およびパソロジーデジタル画像からの画像データが分析されてＸ−Ｙ整列を達成する。例えば画像データは、ハイパースペクトルデジタル画像をＸ−Ｙでパソロジーデジタル画像に位置合わせするために、一致させ、調整することができる画像データにおける特徴を特定するために分析されてよい。有利には、パターンマッチングを使用して、ハイパースペクトルデジタル画像と、パソロジーデジタル画像との間の共通の特徴を関連付けることでＸ−Ｙ整列を容易にすることができる。
【００３１】
加えて、位置合わせプロセスの間、ハイパースペクトルデジタル画像に関する画像データと、パソロジーデジタル画像に関する画像データは、共通の特性に変換される。これは、ハイパースペクトル走査システムおよびパソロジー走査システムの撮像ハードウェアが、例えばデジタル画像データにおける倍率および画像ピクセルサイズに関して同一のデジタル画像データを生成する可能性が低いためである。したがって、位置合わせプロセスの間、ハイパースペクトルデジタル画像に関する画像データと、パソロジーデジタル画像に関する画像データは、共通の特性を有するように調整される。例えば、倍率調整が必要とされる場合もあり、共通の画像ピクセルサイズへの調整はほとんどいつも必要とされる。図示の実施形態では、画像ピクセル１８０は、共通の画像ピクセルサイズを有する画像ピクセルである。
【００３２】
図５は、本発明の一実施形態による、スーパーピクセルプロセスを使用してデジタルパソロジー走査装置によって生成されたカラー値を較正するための一例のプロセスを示す流れ図である。図示されたプロセスの特定のステップは、図４Ａに関して先に説明したような画像プロセッサ装置によって実行されてよい。最初に、ステップ３００において、１つまたは複数の試験スライドが準備される。試験スライドは、ハイパースペクトルイメージングシステムおよびデジタルパソロジーイメージングシステムの両方によって走査され、較正／実証目的で使用される任意の種類のスライドである。したがって、試験スライドであるために特別なタイプのスライドの準備が必要とされるわけではなく、試験スライドの特別な特性はない。任意の染料を有する任意のスライドを、デジタルパソロジー走査装置を較正するための試験スライドとして使用することができる。これは、従前のすべてのカラーキャリブレーションの試みとは大きく異なり、試験スライドまたは試験カラー試料を作成しようとする試みの問題を排除する。通常の方法で準備されたスライドを標本および染料と一緒に使用することによって、生成物の走査中に遭遇する組織へのその適用によって改変されるような実際の染料を用いて走査装置を較正することを可能にする。これは大きな利点を提供する。さらに、複数の試験スライドを使用することは、複数の染料に関するカラー値を含む複合的なＬＵＴをもたらすことができる。
【００３３】
加えて、一実施形態では、スライド上に、好ましくは試料を含むスライドの一部の上に、位置合わせグリッドを重ね合わせることができる。位置合わせグリッドは、存在する場合、後にハイパースペクトルデジタル画像およびデジタルパソロジーデジタル画像におけるマーカーとして使用されて、画像データをＸ−Ｙに整列させることによってハイパースペクトルデジタル画像をデジタルパソロジーデジタル画像に位置合わせすることができる。
【００３４】
次に、ステップ３１０において、ハイパースペクトル画像が走査され、格納される。ハイパースペクトル画像は、タイリングシステムハードウェアを使用して別個の画像タイルとして走査されてよい、またはハイパースペクトル画像はライン走査システムハードウェアを用いて全スライド画像として走査される場合もある。有利には、本発明のカラーキャリブレーションおよび実証システムならびに方法はハードウェアに依存しない。
【００３５】
走査処理後、本来のハイパースペクトル画像は、ＸＹＺカラーの単一のデジタル画像を生成するためにカラーマッチング機能を使用して各々処理される複数の個々の画像を有する１つまたは複数のスペクトルスタックを含む。次に、ステップ３２０において、カラーデジタルパソロジー画像が走査され、格納される。走査後のデジタルパソロジー画像はＲＧＢカラーである。デジタルパソロジー画像はまた、タイリングシステムを使用して別個の画像タイルとして走査されてよい、またはデジタルパソロジー画像は、ライン走査システムを用いて全スライド画像として走査される場合もある。ハイパースペクトルイメージングシステムおよびデジタルパソロジーイメージングシステムにおいて、ピクセルサイズおよびピクセルの数などの同一のまたは非常に類似した特性を有するカメラを使用することに利点があるが、これらの利点は、主に画像の位置合わせプロセスを単純化し、位置合わせプロセスを確固たるものにするような働きをする。
【００３６】
次に、ステップ３３０において、ハイパースペクトル画像とデジタルパソロジー画像が互いに位置合わせされる。画像の位置合わせは、例えばパターンマッチングによるＸ−Ｙ整列、ならびに例えば倍率および画像ピクセルサイズ等の共通の特性への変換を含む。いくつかの実施形態では、位置合わせプロセスは、別々の走査システムからの個々の画像ピクセルサイズを実質的に同じにするために、リサンプリングされた画像ピクセル（より大きいまたはより小さい）の生成を含む。いくつかの実施形態では、位置合わせプロセスは、光学的歪みを考慮するために、変換において局所化された変更を含む場合もある。
【００３７】
ひとたびハイパースペクトル画像と、デジタルパソロジー画像が互いに位置合わせされると、ステップ３４０において、ハイパースペクトル画像内のカラーグループが決定される。簡素な実施形態では、ハイパースペクトル画像内の各個々の画像ピクセルはその独自のカラーグループである。しかしながら、個々の画像ピクセルは非常に小さく、結果として各色に関するサンプルサイズも非常に小さいため、これは大きなノイズを招くことになる。ノイズを低減するために、ステップ３４０において、同一または非常に類似した色を有する隣接する個々の画像ピクセルは、図４Ｂに示されるスーパーピクセル１９０などのより大きなスーパーピクセルに結合される。スーパーピクセルが大きければ大きいほど、サンプルサイズは大きくなり、ノイズが低減されるという利点がある。しかしながら、スーパーピクセルに多くのピクセルを含めることの欠点は、すべてのスーパーピクセルにわたる色の範囲を狭めることである。ひとたびスーパーピクセルが特定されると、スーパーピクセルの色がカラーグループを決定する。一実施形態では、ステップ３５０に示されるように、スーパーピクセルに含まれるすべての画像ピクセルのカラー値が併せて平均化されて平均カラー値を決定し、その平均カラー値がそのカラーグループの色であるように決定される。
【００３８】
有利には、ハイパースペクトル画像内のカラーグループはハイパースペクトル画像内のすべての画像ピクセルを網羅し、各カラーグループはＸ−Ｙ周長を有する。したがって、ハイパースペクトル画像と、デジタルパソロジー画像は互いに対して位置合わせされているため、ステップ３６０に示されるようにハイパースペクトル画像からのカラーグループのＸ−Ｙ周長をデジタルパソロジー画像に適用することで、デジタルパソロジー画像の個々の画像ピクセルと、ハイパースペクトル画像と同一のカラーグループと、を関連付けることができる。したがって、デジタルパソロジー画像内の各カラーグループの個々の画像ピクセルのカラー値が、ステップ３７０において同様に平均化されることで、デジタルパソロジー画像内の各カラーグループに関して平均カラー値を決定することができる。
【００３９】
ひとたびハイパースペクトル画像における様々なカラーグループに関する平均カラー値と、デジタルパソロジー画像における同じカラーグループに関する平均カラー値が確立されると、これらのカラー値は、ステップ３８０に示されるように、それらの相関後のＲＧＢカラー値に関連付けられたＸＹＺカラー値を有するルックアップテーブルにおいて互いに相関させることができる。一実施形態では、ルックアップテーブルは、デジタルパソロジー画像を格納するデータ構造に埋め込むことができる。一実施形態では、ＸＹＺカラーデータと、ＲＧＢカラーデータの相関は、国際色コンソーシアム（ＩＣＣ）プロファイルの一部としてデジタルパソロジー画像のデータ構造に含めることができる。例えば、先に述べたように、ルックアップテーブルは、デジタルパソロジー画像のデータ構造に埋め込むことができる、あるいはルックアップテーブル内の情報を数学的モデルまたは式または１セットの実行可能命令に変換することができ、モデルまたは式または命令セットをデジタルパソロジー画像のデータ構造に埋め込むことができる。モデルまたは式または命令セットを埋め込むことの利点は、モデルまたは式または命令セットのデータサイズがより小さくなり、それによってデジタルパソロジー画像データ構造のサイズが小さくなることである。別の利点は、モデルまたは式または命令セットが、例えばメタメリズムのために取り込まれる可能性のあるＲＧＢカラーデータに対するＸＹＺカラーデータの相関における小さな差異および不一致を平均化するように機能することである。メタメリズムは、実際には同じではない（すなわち、異なる波長の光を反射する）２つの色が、特定の照明条件下で同じように見える場合である。
【００４０】
一実施形態では、複数の異なる染色を有する複数のスライドから時間の経過とともに単一の結合ルックアップテーブルが生成される。有利には、任意のタイプの染色プロファイルを有する任意のタイプのデジタル病理スライドに対して単一の結合ルックアップテーブルを使用できるように、単一の結合ルックアップテーブルを生成し、時間とともに最適化することができる。
【００４１】
図６は、本発明の一実施形態による、スーパーピクセルプロセスを使用してデジタルパソロジー走査装置によって生成されたカラー値を実証するための一例のプロセスを示す流れ図である。図示されたプロセスの特定のステップは、図４Ａに関して先に説明したような画像プロセッサ装置によって実行されてよい。図示された実施形態では、最初にステップ４００において試験スライドが準備される。先に考察したように、試験スライドは、標本、およびゼロまたはそれ以上の染料を用いて通常の方法で調製された任意のスライドであり得る。次に、ステップ４１０において、例えば図５に関して先に説明したプロセスを用いてルックアップテーブルが生成される。ルックアップテーブルは、下の表１のハイパースペクトルＸＹＺ列および関連するデジタルパソロジーＲＧＢ列に示されるようなカラー値を含むことができ、ここでは各行は、ハイパースペクトルデジタル画像およびデジタルパソロジー画像内の同じカラーグループ（例えば、スーパーピクセル）を表している。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
表１は、ＸＹＺカラー値におけるハイパースペクトル画像データと、ＲＧＢカラー値におけるデジタルパソロジー画像データと、ＸＹＺカラー値におけるデジタルパソロジー画像データとの相関を示す。
【００４４】
次に、ステップ４２０において、デジタルパソロジー画像のＸＹＺ値が決定される。これは、少なくとも２つの方法で行うことができる。第１の方法は、デジタルパソロジー画像のＲＧＢ値から、例えばルックアップテーブルまたは式を使用して、デジタルパソロジー画像に関するＸＹＺ値を計算することができることである。第２の方法は、デジタルパソロジー画像をディスプレイ上に提示することができ、ＸＹＺ値で色を測定する色測定装置（例えば、比色計または分光光度計）を使用して、ディスプレイから放出される色を測定することができることである。
【００４５】
最後に、ステップ４３０において、デジタルパソロジー画像の特定の領域（例えば、スーパーピクセル）に関して計算または測定されたＸＹＺ値が、同じ領域に関するハイパースペクトル画像のＸＹＺ値と比較される。このようなやり方で、デジタルパソロジー装置によって生成され、ディスプレイスクリーン上に提示された色情報を実証することができる。
【００４６】
図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃは、本発明の一実施形態による、ハイパースペクトルイメージングシステムによって走査された標本のカラー値と、デジタルパソロジーイメージングシステムによって走査された同一標本のスーパーピクセルカラー値との一例の比較を示すグラフ図である。デジタルパソロジーイメージングシステムからのＸＹＺカラー値は、ディスプレイ上にデジタルスライド画像を提示し、色測定装置によってスーパーピクセル領域を測定することによって得られた。代替的として、スーパーピクセル領域は非常に小さく、故に色測定装置で測定することが困難であるため、スーパーピクセルに関するカラー値を使用してディスプレイ全体を単一の色で塗りつぶし、その後、色測定装置で測定する場合もある。グラフによって例示されるように、ディスプレイスクリーンから到来する際に測定されるカラー値は、ハイパースペクトルイメージングシステムによって測定される真のカラー値に極めて近く、平均差は２．１８であり、これは特定の丁度可知差異を下回っている。
【００４７】
図７Ａにおいて、グラフ２００は、明度に関するシステムハイパースペクトル値と、明度に関するデジタルパソロジーディスプレイ値との比較を示す。同様に、図７Ｂにおいて、グラフ２２０は、緑色／赤色に関するシステムハイパースペクトル値と、緑色／赤色に関するデジタルパソロジーディスプレイ値との比較を示す。同様に、図７Ｃにおいて、グラフ２４０は、青色／黄色に関するシステムハイパースペクトル値と、青色／黄色に関するデジタルパソロジーディスプレイ値との比較を示す。加えて、グラフ２００、２２０および２４０のそれぞれにおいて、非常に多数の個々の比較が存在することが明らかである。とりわけ、各個々の比較は、別々のスーパーピクセルに対応している。位置合わせプロセスの後、ハイパースペクトル画像およびデジタルパソロジー画像の画像ピクセルの数は同様に非常に大きいが、多数のスーパーピクセルを有する結果として、各スーパーピクセルに関するサンプルサイズ（すなわち画像ピクセルの数）は小さく、それ故データセットにおいてノイズが増大する。
【００４８】
図８は、本発明の一実施形態による合成ＸＹＺ画像６５０を形成するピクセルグループの一例のセットを示すブロック図である。図示の実施形態では、１０個のインデックスがあり、すなわちインデックス１、６００、インデックス２、６０５、インデックス３、６１０、インデックス４、６１５、インデックス５、６２０、インデックス６、６２５、インデックス７、６３０、インデックス８、６３５、インデックス９、６４０およびインデックス１０、６４５が存在している。各インデックスは、基礎となるデジタル画像のための別個のカラーグループを表している。併せて組み合わせると、１０個のインデックスは合成画像６５０になる。インデックスカラーパレット６６０は、各個々のインデックスに対応するカラー値の各々を表す。
【００４９】
個々のインデックス画像に見ることができるように、各インデックス画像は、特定の閾値の範囲内の同じカラー値を有する基礎となるデジタル画像内のすべての画像ピクセルの分散を表している。索引付けプロセスは、ＸＹＺデジタル画像またはＲＧＢデジタル画像のいずれかに適用することができる。有利には、索引付けプロセスは、デジタル画像内の各ピクセルに関するカラー値を分析し、単一のカラー値に属するＸーＹ位置にかかわらず、すべてのピクセルを識別する。図示の実施形態では、ハイパースペクトルイメージングシステムによって作成されようと、またはパソロジーイメージングシステムによって作成されようとデジタルパソロジー画像全体を約１０個のカラー値に索引付けすることができる。デジタル画像内のすべての画像ピクセルを比較的少数のカラー値に索引付けすることの重要な利点は、各カラー値に関するサンプルサイズが大幅に増大し、これがノイズを大幅に低減することである。デジタル画像内のすべての画像ピクセルを比較的少数のカラー値に索引付けすることの別の利点は、最も少数のインデックスから最も広い範囲の平均カラー値を提供することである。
【００５０】
図９は、本発明の一実施形態による、索引付けプロセスを使用してデジタルパソロジー走査装置によって生成されたカラー値を較正するための一例のプロセスを示す流れ図である。図示されたプロセスの特定のステップは、図４Ａに関して先に説明したような画像プロセッサ装置によって実行されてよい。最初に、ステップ７００において、スライドが取得される。先に考察したように、ゼロまたはそれ以上の染色を有する標本を有する任意の種類のスライドが好適である。次に、ステップ７１０において、ハイパースペクトル画像が走査され、ＸＹＺ画像として格納される。先に考察したように、ハイパースペクトル画像は、任意のタイプの走査システムハードウェアを使用して別々の画像タイルとして走査されてよい。次に、ステップ７２０において、カラーデジタルパソロジー画像が走査され、ＲＧＢ画像として格納される。
【００５１】
次にステップ７３０において、先に説明したようにハイパースペクトル画像と、デジタルパソロジー画像が互いに位置合わせされる。画像の位置合わせには、Ｘ−Ｙ整列、および画像ピクセルサイズなどの共通特性への変換が含まれる。ハイパースペクトル画像と、デジタルパソロジー画像が互いに位置合わせされると、ステップ７４０において、ハイパースペクトル画像を索引付けして、ハイパースペクトル画像内のすべての画像ピクセルを割り当てることができる１セットの色を特定する。簡素な実施形態では、索引付けプロセスは、インデックス値（すなわち、インデックスの総数）を受け取り、次いで、インデックスに割り当てられているそれぞれのピクセルのカラー値と全く同じではないカラー値によって規定される各々のピクセルを１つのインデックスに割り当てる作業に関連した誤差値を最小限にするようなやり方で、各ピクセルをその数のカラーグループにソートする。例えば、インデックスモジュール２９０は、任意のデジタル画像に対して１０または１５または２０のインデックス値を使用するように構成されてよい。より複雑な実施形態では、インデックスモジュール２９０は、デジタル画像データを分析して、デジタル画像全体にわたって誤差値を最小限にする最少の数のインデックスに各ピクセルを割り当てる最適なインデックス値を決定するように構成される場合もある。
【００５２】
ひとたび個々の画像ピクセルがハイパースペクトル画像のインデックスに割り当てられると、それぞれのインデックスのカラー値は、それぞれのインデックス内のすべての個々の画像ピクセルのカラー値を平均することによって決定されて平均カラー値を決定し、その平均カラー値は、ステップ７５０に示されるように、ハイパースペクトル画像のそのそれぞれのインデックスに関するカラー値として決定される。
【００５３】
有利には、ハイパースペクトル画像内の結合されたインデックスは、ハイパースペクトル画像内のすべての画像ピクセルを含む。したがって、ハイパースペクトル画像と、デジタルパソロジー画像は互いに位置合わせされていることから、ハイパースペクトル画像に関するインデックスに含まれる同一の個々の画像ピクセルを、デジタルパソロジー画像に関する対応するインデックス内で一緒にグループ化するために、ハイパースペクトルからの各インデックスを、ステップ７６０においてデジタルパソロジー画像に適用させることができる。これは、ハイパースペクトル画像と、デジタルパソロジー画像が予め互いに位置合わせされ、そのそれぞれの画像ピクセルサイズが同じになるように調整されているために達成することができる。
【００５４】
ひとたびデジタルパソロジー画像の個々の画像ピクセルのすべてが１つのインデックスに割り当てられると、デジタルパソロジー画像の各それぞれのインデックスのカラー値は、それぞれのインデックス内のすべての個々の画像ピクセルのカラー値を平均することによって決定されて平均カラー値を決定し、その平均カラー値は、ステップ７７０に示されるようにそのそれぞれのインデックスに関するカラー値になるように決定される。
【００５５】
ひとたびハイパースペクトル画像内の様々なインデックスに関する平均カラー値、およびデジタルパソロジー画像内の同一インデックスに関する平均カラー値が確立されると、これらのカラー値は、ステップ７８０に示されるように、それらの相関したＲＧＢカラー値に関連付けられたＸＹＺカラー値を有するルックアップテーブルにおいて互いに相関させることができる。一実施形態では、ルックアップテーブルは、デジタルパソロジー画像を格納するデータ構造に埋め込むことができる。一実施形態では、ＸＹＺカラーデータは、国際色コンソーシアム（ＩＣＣ)プロファイルの一部としてデジタルパソロジー画像のデータ構造に含まれる場合もある。前述したように、ルックアップテーブルまたは数学的モデルまたは式または命令セットは、デジタルパソロジー画像のデータ構造に埋め込むことができる。
【００５６】
前述したように、複数の異なる染色を有する複数のスライドから時間の経過とともに単一の結合されたルックアップテーブルを有利に生成することができる。有利には、任意のタイプの染色プロファイルを有する任意のタイプのデジタル病理スライドに対して単一の結合ルックアップテーブルを使用することができるように、単一の結合ルックアップテーブルが生成され、時間とともに最適化することができる。
【００５７】
図１０は、本発明の一実施形態による、索引付けプロセスを使用してデジタルパソロジー走査装置によって生成されたカラー値を実証するための一例のプロセスを示す流れ図である。図示されたプロセスの特定のステップは、図４Ａに関して先に説明したような画像プロセッサ装置によって実行されてよい。最初に、試験スライドがステップ８００において準備される。先に考察したように、試験スライドは、標本、およびゼロまたはそれ以上の染色を用いて通常の方法で調製された任意のスライドであり得る。次に、ステップ８１０において、例えば図９に関して先に説明したプロセスを用いてルックアップテーブルが生成される。ルックアップテーブルは、下の表２のハイパースペクトルＸＹＺ列および関連するデジタルパソロジーＲＧＢ列に示されるようなカラー値を含むことができ、ここでは各行は、ハイパースペクトルデジタル画像およびデジタルパソロジーデジタル画像における単一のカラー値（すなわちインデックス）を表している。
【００５８】
【表２】
2019520721.tif 000004
【００５９】
表２は、ＸＹＺカラー値におけるハイパースペクトル画像データと、ＲＧＢカラー値におけるデジタルパソロジー画像データと、ＸＹＺカラー値におけるデジタルパソロジー画像データとの相関を示す。
【００６０】
次に、ステップ８２０において、デジタルパソロジー画像におけるＸＹＺ値が決定される。先に考察したように、これは、デジタルパソロジー画像のＲＧＢ値に基づいてデジタルパソロジー画像に関するＸＹＺ値を計算することによって、またはディスプレイ全体にカラー値を提示し、ＸＹＺ値での色を測定する色測定装置を使用してディスプレイから放出される色を測定することによって行うことができる。
【００６１】
最後に、ステップ８３０において、デジタルパソロジー画像の特定のカラー値（例えばインデックス）に関して計算されたまたは測定されたＸＹＺ値が、同一のインデックスに関するハイパースペクトル画像のＸＹＺ値と比較される。このようなやり方で、デジタルパソロジー装置によって生成され、ディスプレイスクリーン上に提示された色情報を、ハイパースペクトルイメージングシステムによって測定された真の色に対して実証することができる。
【００６２】
図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃは、本発明の一実施形態による、ハイパースペクトルイメージングシステムによって走査された標本のインデックス付きのカラー値と、デジタルパソロジーイメージングシステムによって走査された同一標本のインデックス付きのカラー値との一例の比較を示すグラフ図である。デジタルパソロジーイメージングシステムからのＸＹＺカラー値は、各インデックス付きカラー値をディスプレイ全体に提示し、ディスプレイの一部分を色測定装置で測定することによって得られた。グラフによって実証されるように、ディスプレイスクリーンから到来する際に測定されるカラー値は、ハイパースペクトルイメージングシステムによって測定される真のカラー値に極めて近く、特定の丁度可知差異を下回る平均差を有する。
【００６３】
図１１Ａにおいて、グラフ２１０は、明度に対するシステムハイパースペクトル値と、明度に対するデジタルパソロジーディスプレイ値との比較を示す。同様に、図７Ｂにおいて、グラフ２３０は、緑色／赤色に関するシステムハイパースペクトル値と、緑色／赤色に関するデジタルパソロジーディスプレイ値との比較を示す。同様に、図７Ｃにおいて、グラフ２５０は、青色／黄色に関するシステムハイパースペクトル値と、青色／黄色に関するデジタルパソロジーディスプレイ値との比較を示す。加えて、グラフ２１０、２３０および２５０のそれぞれにおいて、非常に少数の個々の比較が存在することが明らかである。とりわけ、各個々の比較は、別々のインデックスに対応している。有利には、少数のインデックスを有することは、各インデックス内に多数のピクセルをもたらすことになり、その結果、データセット内のノイズを削減する。図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃを図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃと比較すると、測定値はより少ないが、ノイズによる分散ははるかに小さくなる。これは、平均カラーを決定するための基礎を形成する、各インデックス内に非常に多数の画像ピクセルを有するという利点を証明している。
【００６４】
図１２Ａは、本明細書に記載される様々な実施形態に関連して使用され得る一例のプロセッサ対応デバイス５５０を示すブロック図である。当業者によって理解されるように、デバイス５５０の代替形態も使用され得る。図示された実施形態では、装置５５０は、１つまたは複数のプロセッサ５５５と、１つまたは複数のメモリ５６５と、１つまたは複数のモーションコントローラ５７０と、１つまたは複数のインターフェースシステム５７５と、１つまたは複数の試料５９０を有する１つまたは複数のガラススライド５８５をそれぞれ支持する１つまたは複数の可動ステージ５８０と、試料を照射する１つまたは複数の照明系５９５と、光学軸に沿って進む光路６０５をそれぞれ画定する１つまたは複数の対物レンズ６００と、１つまたは複数の対物レンズ位置決め装置６３０と、１つまたは複数の任意選択の落射照明系システム６３５と（例えば、蛍光スキャナシステムに含まれる）、１つまたは複数の集束光学系６１０と、そのそれぞれが試料５９０および／またはスライドガラス５８５上に別々の視野６２５を画定する１つまたは複数のラインスキャンカメラ６１５および／または１つまたは複数のエリアスキャンカメラ６２０と、を備えるデジタルイメージング装置（本明細書ではスキャナシステムまたは走査システムとも呼ばれる）として提示される。スキャナシステム５５０の様々な要素は、１つまたは複数の通信バス５６０を介して通信可能に結合される。以下の説明を簡単にするために、スキャナシステム５５０の様々な要素の各々の１つまたは複数が存在し得るが、これらの要素は、適切な情報を伝えるために複数で記載する必要がある場合を除いて単数で説明する。
【００６５】
１つまたは複数のプロセッサ５５５は、例えば中央処理装置（「ＣＰＵ」）と、命令を並列に処理することが可能な別個のグラフィックス処理装置（「ＧＰＵ」）とを含むことができる、あるいは１つまたは複数のプロセッサ５５５は、並列に命令を処理することが可能なマルチコアプロセッサを含む場合もある。特定の構成要素を制御するため、または画像処理のような特定の機能を実行するために、追加の別個のプロセッサが設けられる場合もある。例えば、追加のプロセッサは、データ入力を管理するための補助プロセッサ、浮動小数点演算を実行するための補助プロセッサ、信号処理アルゴリズムの高速実行に適したアーキテクチャを有する専用プロセッサ（例えば、デジタル信号プロセッサ）、メインプロセッサに従属するスレーブプロセッサ（例えばバックエンドプロセッサ）、ラインスキャンカメラ６１５、ステージ５８０、対物レンズ２２５および／またはディスプレイ（図示せず）を制御するための追加のプロセッサを含む場合がある。このような追加プロセッサは、別個の個別プロセッサであってよい、またはプロセッサ５５５と一体化される場合もある。
【００６６】
メモリ５６５は、プロセッサ５５５によって実行され得るプログラムのためのデータおよび命令の記憶装置を提供する。メモリ５６５は、例えばランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、ハードディスクドライブ、リムーバブルストレージドライブなどの、データおよび命令を格納する１つまたは複数の揮発性および永続性のコンピュータ可読記憶媒体を含んでよい。プロセッサ５５５は、メモリ５６５に格納された命令を実行し、通信バス５６０を介してスキャナシステム５５０の様々な要素と通信してスキャナシステム５５０の全体的な機能を実行するように構成される。
【００６７】
１つまたは複数の通信バス５６０は、アナログ電気信号を伝達するように構成された通信バス５６０を含むことができ、デジタルデータを伝達するように構成された通信バス５６０を含む場合もある。したがって、１つまたは複数の通信バス５６０を介するプロセッサ５５５、モーションコントローラ５７０および／またはインターフェースシステム５７５からの通信は、電気信号とデジタルデータの両方を含むことができる。プロセッサ５５５、モーションコントローラ５７０および／またはインターフェースシステム５７５はまた、無線通信リンクを介して走査システム５５０の様々な要素のうちの１つまたは複数と通信するように構成されてよい。
【００６８】
モーションコントロールシステム５７０は、ステージ５８０および対物レンズ６００のＸＹＺ移動を（例えば対物レンズ位置決め装置６３０を介して）正確に制御および調整するように構成される。モーションコントロールシステム５７０はまた、スキャナシステム５５０内の任意の他の可動部品の動きを制御するように構成されている。例えば、蛍光スキャナの実施形態では、モーションコントロールシステム５７０は、落射照明系システム６３５内の光学フィルタなどの動きを調整するように構成される。
【００６９】
インターフェースシステム５７５は、スキャナシステム５５０が他のシステムおよび人間のオペレータと連携して機能することを可能にする。例えば、インターフェースシステム５７５は、オペレータに直接に情報を提供するため、および／またはオペレータからの直接の入力を可能にするためにユーザインターフェースを含むことができる。インターフェースシステム５７５はまた、走査システム５５０と、直接接続された１つまたは複数の外部装置（例えば、プリンタ、取り外し可能な記憶媒体）との間、または画像サーバシステム、オペレータステーション、ユーザステーション、およびネットワーク（図示せず）を介してスキャナシステム５５０に接続される管理サーバシステムなどの外部装置との間の通信およびデータ転送を促進するように構成される。一実施形態では、色測定装置５７７は、ユーザインターフェース５７５から色情報を読み取り、色情報を１つまたは複数のＸＹＺ値に変換するように構成されてよい。
【００７０】
照明系５９５は、試料５９０の一部を照射するように構成される。照明系は、例えば光源および照明光学系を含むことができる。光源は、光出力を最大にする凹面反射鏡と、熱を抑制するためのＫＧ-１フィルタと、を備えた可変強度のハロゲン光源であり得る。光源は、任意のタイプのアークランプ、レーザまたは他の光源である場合もある。一実施形態では、照明系５９５は、ラインスキャンカメラ６１５および／またはエリアスキャンカメラ６２０が試料５９０を透過する光エネルギーを検知するように、透過モードで試料５９０を照射する。代替として、または組み合わせて、照明系５９５は、ラインスキャンカメラ６１５および／またはエリアスキャンカメラ６２０が試料５９０から反射された光エネルギーを検出するように、反射モードで試料５９０を照射するように構成される場合もある。概して、照明系５９５は、任意の既知の光学顕微鏡モードでの顕微鏡試料５９０のインテロゲーションに好適であるように構成される。
【００７１】
一実施形態では、スキャナシステム５５０は任意選択で、蛍光走査処理に対してスキャナシステム５５０を最適化するために落射照明系６３５を含む。蛍光走査処理は、特定の波長で光を吸収（励起）することができる感光性分子である蛍光分子を含む試料５９０の走査処理である。これらの感光性分子はまた、より高い波長でも光を放出する（発光）。このフォトルミネッセンス現象の効率は非常に低いため、放出される光の量は非常に低いことが多い。このような低量の放出される光は、典型的には、試料５９０を走査しデジタル化するための従来技術（例えば、透過モード顕微鏡法）を失敗させる。有利には、スキャナシステム５５０の任意選択の蛍光スキャナシステムの実施形態では、複数の線形センサアレイを含むラインスキャンカメラ６１５（例えば、時間遅延積分（ＴＤＩ）ラインスキャンカメラ）の使用は、ラインスキャンカメラ６１５の複数の線形センサアレイの各々に試料５９０の同じ領域を曝すことによってラインスキャンカメラの光に対する感度を高める。これは、低い放射される光で微弱な蛍光試料を走査する場合にとりわけ有益である。
【００７２】
したがって、蛍光スキャナシステムの実施形態では、ラインスキャンカメラ６１５は、好ましくはモノクロＴＤＩラインスキャンカメラである。有利には、モノクロ画像は、試料上に存在する様々なチャネルからの実際の信号のより正確な表現を提供するため、蛍光顕微鏡法において理想的である。当業者に理解されるように、蛍光試料５９０は、「チャネル」とも呼ばれる、異なる波長で光を放出する複数の蛍光色素によって標識することができる。
【００７３】
さらに、様々な蛍光試料のローエンドおよびハイエンド信号レベルは、ラインスキャンカメラ６１５が検知するために広いスペクトルの波長を提示するため、ラインスキャンカメラ６１５が検知することができるローエンドおよびハイエンド信号レベルも同様に広いことが望ましい。したがって、蛍光スキャナの実施形態では、蛍光走査システム５５０で使用されるラインスキャンカメラ６１５は、モノクロ１０ビット６４線形アレイＴＤＩラインスキャンカメラである。走査システム５５０の蛍光スキャナの実施形態とともに使用するために、ラインスキャンカメラ６１５の様々なビット深度を使用することができることに留意されたい。
【００７４】
可動ステージ５８０は、プロセッサ５５５またはモーションコントローラ５７０の制御下で正確なＸＹ移動を行うように構成されている。可動ステージはまた、プロセッサ５５５またはモーションコントローラ５７０の制御下でＺ内を移動するように構成される場合もある。可動ステージは、ラインスキャンカメラ６１５および／またはエリアスキャンカメラによって画像データを取り込む間、試料を所望の位置に位置決めするように構成される。可動ステージはまた、試料５９０を走査方向に実質的に一定の速度まで加速させ、次にラインスキャンカメラ６１５による画像データ取り込みの間、ほぼ一定の速度を維持するように構成される。一実施形態では、スキャナシステム５５０は、可動ステージ５８０上の試料５９０の配置を助けるために、高精度かつ厳密に調整されたＸＹグリッドを使用する場合もある。一実施形態では、可動ステージ５８０は、Ｘ軸とＹ軸の両方で使用される高精度エンコーダを備えたリニアモータベースのＸＹステージである。例えば、非常に精密なナノメータエンコーダを走査方向の軸上で、ならびに走査方向に垂直な方向で、かつ走査方向と同一平面上にある軸上で使用することができる。ステージはまた、試料５９０がその上に配置されるガラススライド５８５を支持するように構成される。
【００７５】
試料５９０は、光学顕微鏡法によって調べることができるものであればいかなるものでもよい。例えば、ガラス顕微鏡スライド５８５は、組織および細胞、染色体、ＤＮＡ、タンパク質、血液、骨髄、尿、細菌、ビーズ、生検材料、もしくは死んだ状態または生きている状態の、染色された、または染色されていない、標識された、または標識されていない任意の他のタイプの生物学的材料または物質を含む標本のための観察用の基板として頻繁に使用される。試料５９０はまた、マイクロアレイとして一般に知られている任意のおよびすべての試料を含む、任意のタイプのスライドまたは他の基板上に堆積される任意のタイプのＤＮＡまたはＤＮＡ関連材料、例えばｃＤＮＡまたはＲＮＡまたはタンパク質のアレイであってよい。試料５９０は、マイクロタイタープレート、例えば９６ウェルプレートであってよい。試料５９０の他の例は、集積回路基板、電気泳動記録、ペトリ皿、フィルム、半導体材料、法医学材料または機械加工された部品を含む。
【００７６】
対物レンズ６００は、一実施形態では対物レンズ６００によって画定された光軸に沿って対物レンズ６００を移動させるために非常に精密なリニアモータを使用し得る対物位置決め装置６３０に取り付けられる。例えば、対物レンズ位置決め装置６３０のリニアモータは、５０ナノメートルエンコーダを含むことができる。ＸＹＺ軸におけるステージ５８０と、対物レンズ６００との相対的位置は、全体の走査システム５５０の動作のためのコンピュータ実行可能なプログラムされたステップを含め、情報および命令を格納するためにメモリ５６５を使用するプロセッサ５５５の制御下でモーションコントローラ５７０を使用して閉ループ様式で調整および制御される。
【００７７】
一実施形態では、対物レンズ６００は、望ましい最高空間分解能に対応する開口数を有する平面アポクロマート（ＡＰＯ）無限補正対物レンズであり、この場合、対物レンズ６００は、透過モード照明顕微鏡法、反射モード照明顕微鏡法および／または落射照明系モード蛍光顕微鏡法（例えば、オリンパス４０Ｘ、０．７５ＮＡまたは２０Ｘ、０．７５ＮＡ）に適している。有利には、対物レンズ６００は、色収差および球面収差を補正することが可能である。対物レンズ６００は無限に補正されるため、対物レンズ６００の上方の光路６０５に集束光学系６１０を配置することができ、この場合、対物レンズを通過する光ビームは平行光ビームとなる。集束光学系６１０は、対物レンズ６００によって取り込まれた光信号を、ラインスキャンカメラ６１５および／またはエリアスキャンカメラ６２０の光応答素子上に集束させ、フィルタ、変倍レンズなどの光学部品を含むことができる。集束光学系６１０と組み合わされた対物レンズ６００は、走査システム５５０の全倍率を提供する。一実施形態では、集束光学系６１０は、チューブレンズおよび任意選択の２Ｘ倍率変換器を含む場合もある。有利には、２Ｘ倍率変換器は、本来の２０Ｘ対物レンズ６００が４０Ｘの倍率で試料５９０を走査することを可能にする。
【００７８】
ラインスキャンカメラ６１５は、画素（「ピクセル」）の少なくとも１つの線形アレイを含む。ラインスキャンカメラはモノクロであってもカラーであってもよい。カラーラインスキャンカメラは典型的には、少なくとも３つの線形アレイを有するが、モノクロラインスキャンカメラは、単一の線形アレイまたは複数の線形アレイを有する場合がある。カメラの一部としてパッケージ化されていようと、撮像電子モジュールにカスタム統合されていようと任意のタイプの単数または複数の線形アレイを同様に使用することができる。例えば、３つの線形アレイ（「赤−緑−青」または「ＲＧＢ」）カラーラインスキャンカメラまたは９６線形アレイモノクロＴＤＩが使用されてもよい。ＴＤＩラインスキャンカメラは典型的には、標本の以前に撮像された領域からの強度データを合計することによって出力信号において実質的により優れた信号対雑音比（「ＳＮＲ」）を提供し、積分段階の数字の平方根に比例するＳＮＲの増大をもたらす。ＴＤＩラインスキャンカメラは、複数の線形アレイを備えており、例えば、ＴＤＩラインスキャンカメラは、２４、３２、４８、６４、９６またはそれ以上の線形アレイとともに利用可能である。スキャナシステム５５０はまた、５１２画素を有するもの、１０２４画素を有するものおよび４０９６もの画素を有するものなどを含め、様々な様式で製造された線形アレイをサポートする。同様に、様々なピクセルサイズを有する線形アレイもまたスキャナシステム５５０において使用することができる。任意のタイプのラインスキャンカメラ６１５の選択に関する際立った要件は、ステージ５８０の動きをラインスキャンカメラ６１５のラインレートと同期させることができることで、ステージ５８０が、試料５９０のデジタル画像取得の間、ラインスキャンカメラ６１５に対して移動することができることである。
【００７９】
ラインスキャンカメラ６１５によって生成された画像データは、メモリ５６５の一部分に格納され、プロセッサ５５５によって処理されて、試料５９０の少なくとも一部の連続デジタル画像を生成する。連続デジタル画像は、プロセッサ５５５によってさらに処理することができ、修正された連続デジタル画像もメモリ５６５に格納することができる。
【００８０】
２つ以上のラインスキャンカメラ６１５を有する実施形態では、ラインスキャンカメラ６１５の少なくとも一方は、イメージングセンサとして機能するように構成されたラインスキャンカメラのうちの少なくとも一方と組み合わせて動作する集束センサとして機能するように構成することができる。集束センサは、イメージングセンサと同じ光路上に論理的に位置決めすることができる、または集束センサは、スキャナシステム５５０の走査方向に対してイメージングセンサの前または後に論理的に位置決めされる場合もある。集束センサとして機能する少なくとも１つのラインスキャンカメラ６１５を有するそのような実施形態では、集束センサによって生成された画像データは、メモリ５６５の一部分に格納され、１つまたは複数のプロセッサ５５５によって処理されて集束情報を生成することで、走査システム５５０が、試料５９０と、対物レンズ６００との間の相対距離を調整して、走査の間、試料上に焦点を維持することを可能にする。
【００８１】
動作中、スキャナシステム５５０の様々な構成要素、およびメモリ５６５に格納されたプログラムモジュールは、ガラススライド５８５上に配置された試料５９０の自動走査およびデジタル化を可能にする。ガラススライド５８５は、試料５９０を走査するためにスキャナシステム５５０の可動ステージ５８０上に確実に配置される。プロセッサ５５５の制御下で、可動ステージ５８０は、ラインスキャンカメラ６１５による検知のために、試料５９０をほぼ一定の速度まで加速し、この場合ステージの速度は、ラインスキャンカメラ６１５のラインレートと同期する。画像データの１つの縞を走査した後、可動ステージ５８０は減速し、試料５９０がほぼ完全に停止するようにする。可動ステージ５８０は次いで、画像データの次の縞、例えば隣接する縞の走査に備えて試料５９０を位置決めするために走査方向に直交するように移動する。その後試料５９０のすべての部分または試料５９０全体が走査されるまで追加の縞が走査される。
【００８２】
例えば、試料５９０のデジタル走査処理の間、画像ストリップを形成するために一緒に結合された複数の連続する視野として、試料５９０の連続デジタル画像が取得される。複数の隣接する画像ストリップを同様に一緒に組み合わせて、試料５９０の一部または全体の連続デジタル画像を形成する。試料５９０の走査処理は、垂直画像ストリップまたは水平画像ストリップを取得することを含めてよい。試料５９０の走査処理は、上から下、下から上、または両方（双方向）のいずれであってもよく、試料上の任意の点から開始してよい。あるいは、試料５９０の走査処理は、左から右、右から左、または両方（双方向）のいずれであってもよく、試料上の任意の点から開始してよい。加えて、画像ストリップは、隣接する、または連続する方法で取得される必要はない。さらに、試料５９０の結果としての画像は、試料５９０全体の画像である場合もあれば、試料５９０の一部のみの画像である場合もある。
【００８３】
一実施形態では、コンピュータ実行可能命令（例えばプログラムされたモジュールおよびソフトウェア）がメモリ５６５に格納され、実行されると、走査システム５５０が本明細書に記載される様々な機能を実行することを可能にする。本記載では、「コンピュータ可読記憶媒体」という用語は、プロセッサ５５５による実行のためにコンピュータ実行可能命令を格納し走査システム５５０に提供するために使用される任意の媒体を指すために使用される。これらの媒体の例には、メモリ５６５と、例えばネットワーク（図示せず）を介して走査システム５５０と直接または間接的に通信可能に結合された任意の取り外し可能な、または外部の記憶媒体（図示せず）が含まれる。
【００８４】
図１２Ｂは、電荷結合素子（「ＣＣＤ」）アレイとして実装され得る単一の線形アレイ６４０を有するラインスキャンカメラを示す。単一の線形アレイ６４０は、複数の個々のピクセル６４５を含む。図示された実施形態では、単一の線形アレイ６４０は４０９６個のピクセルを有する。代替の実施形態では、線形アレイ６４０は、より多くのまたはより少ないピクセルを有する場合もある。例えば、線形アレイの一般的なフォーマットは、５１２、１０２４および４０９６個のピクセルを含む。ピクセル６４５は、直線状に配置されて、線形アレイ６４０の視野６２５を画定する。視野の大きさは、スキャナシステム５５０の倍率に応じて変化する。
【００８５】
図１２Ｃは、３つの線形アレイを有するラインスキャンカメラを示しており、その各々はＣＣＤアレイとして実装されてよい。３つの線形アレイが結合してカラーアレイ６５０を形成する。一実施形態では、カラーアレイ６５０内の個々の線形アレイは、異なる色の強さ、例えば赤色、緑色または青色を検出する。カラーアレイ６５０内の各個々の線形アレイからのカラー画像データが結合されて、カラー画像データの単一の視野６２５を形成する。
【００８６】
図１２Ｄは、複数の線形アレイを有するラインスキャンカメラを示しており、その各々はＣＣＤアレイとして実装されてよい。複数の線形アレイは結合してＴＤＩアレイ６５５を形成する。有利には、ＴＤＩラインスキャンカメラは、標本の以前に撮像された領域からの強度データを合計することによってその出力信号において実質的により優れたＳＮＲを提供し、線形アレイの数の平方根（積分段階とも呼ばれる）に比例するＳＮＲの増大をもたらすことができる。ＴＤＩラインスキャンカメラは、より多様な数の線形アレイを含むことができ、例えばＴＤＩラインスキャンカメラの一般的な様式は、２４、３２、４８、６４、９６、１２０さらにはそれ以上の線形アレイを含む。
【００８７】
一例の実施形態
本出願の開示は、データおよび実行可能なプログラムモジュールを格納するように構成された非一時的コンピュータ可読媒体と、非一時的コンピュータ可読媒体と通信可能に接続され、そこに格納された命令を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、非一時的コンピュータ可読媒体に格納され、プロセッサによって実行されるように構成されたレジスタモジュールであって、標本の第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで取得し、第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有しており、標本の第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで取得し、第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有しており、第１のデジタル画像と、第２のデジタル画像を共通の画像ピクセルサイズに変換し、かつ第１のデジタル画像の変換後の画像ピクセルを第２のデジタル画像の対応する変換後の画像ピクセルに整列させるように構成されたレジスタモジュールと、を備えるシステムにおいて具現化されてよい。そのようなシステムは、図４Ａおよび図１２Ａ〜図１２Ｄに関して先に説明したデジタルイメージング装置または画像処理装置などのプロセッサ対応装置として実装されてよい。
【００８８】
本出願の開示はまた、データおよび実行可能なプログラムモジュールを格納するように構成された非一時的コンピュータ可読媒体と、非一時的コンピュータ可読媒体と通信可能に接続され、そこに格納された命令を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、非一時的コンピュータ可読媒体に格納され、プロセッサによって実行されるように構成されたレジスタモジュールであって、標本の第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで取得し、第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有しており、標本の第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで取得し、第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有しており、第１のデジタル画像の画像データを第２のデジタル画像の対応する画像データに整列させ、かつ第１のデジタル画像と、第２のデジタル画像を共通の画像ピクセルサイズに変換し、第１のデジタル画像の変換後の画像ピクセルは、第２のデジタル画像の対応する変換後の画像ピクセルに整列されるレジスタモジュールと、非一時的コンピュータ可読媒体に格納され、プロセッサによって実行されるように構成されたルックアップテーブルモジュールであって、第１のデジタル画像の複数の変換後の画像ピクセルのＸＹＺカラー値と、第２のデジタル画像の複数の対応する変換後の画像ピクセルのＲＧＢカラー値と、を関連付けるためにルックアップテーブルを生成するように構成されたルックアップテーブルモジュールと、を備えるシステムにおいて具現化される場合もある。そのようなシステムは、図４Ａおよび図１２Ａ〜図１２Ｄに関して先に説明したデジタルイメージング装置または画像処理装置などのプロセッサ対応装置として実装されてよい。
【００８９】
本出願の開示は、データおよび実行可能なプログラムモジュールを格納するように構成された非一時的コンピュータ可読媒体と、非一時的コンピュータ可読媒体と通信可能に接続され、そこに格納された命令を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、非一時的コンピュータ可読媒体に格納され、プロセッサによって実行されるように構成されたレジスタモジュールであって、標本の第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで取得し、第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有しており、標本の第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで取得し、第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有しており、第１のデジタル画像の画像データを第２のデジタル画像の対応する画像データに整列させ、かつ第１のデジタル画像と、第２のデジタル画像を共通の画像ピクセルサイズに変換し、第１のデジタル画像の変換後の画像ピクセルが、第２のデジタル画像の対応する変換後の画像ピクセルに整列されるように構成されたレジスタモジュールと、非一時的コンピュータ可読媒体に格納され、プロセッサによって実行されるように構成されたカラーモジュールであって、第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセルを識別し、この場合、第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセル内の各画像ピクセルは、実質的に同一のＸＹＺカラー値を有しており、第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセルに関する平均ＸＹＺカラー値を決定し、第２のデジタル画像における第２のセットの画像ピクセルを識別し、この場合、第２のデジタル画像における第２のセットの画像ピクセル内の各画像ピクセルは、第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセル内の画像ピクセルに対応しており、第２のデジタル画像における第２のセットの画像ピクセルに関する平均ＲＧＢカラー値を決定するように構成されたカラーモジュールと、非一時的コンピュータ可読媒体に格納され、プロセッサによって実行されるように構成されたルックアップテーブルモジュールであって、第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセルの平均ＸＹＺカラー値と、第２のデジタル画像における対応する第２のセットの画像ピクセルの平均ＲＧＢカラー値と、を関連付けるためにルックアップテーブルを生成するように構成されたルックアップテーブルモジュールと、を備えるシステムにおいて具現化されてよい。そのようなシステムは、図４Ａおよび図１２Ａ〜図１２Ｄに関して先に説明したデジタルイメージング装置または画像処理装置などのプロセッサ対応装置として実装されてよい。
【００９０】
上述した３つのシステムの実施形態のいずれかは、第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセル内の画像ピクセルの各々が、第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセル内の少なくとも１つの他の画像ピクセルと隣接することもさらに具現化し得る。
【００９１】
あるいは、上述した３つのシステムの実施形態のいずれかは、第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセル内の画像ピクセルの少なくとも一部が隣接していない、およびさらに、カラーモジュールが、第１のデジタル画像における複数の第１のセットの画像ピクセルを識別するようにさらに構成され、この場合、第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセル内の各画像ピクセルは、実質的に同じＸＹＺカラー値を有することもさらに具現化し得る。
【００９２】
本出願の開示はまた、実行可能なプログラムモジュールを格納するように構成された非一時的コンピュータ可読媒体と、非一時的コンピュータ可読媒体と通信可能に結合された少なくとも１つのプロセッサであって、ハイパースペクトルイメージングシステムを使用して標本を走査して標本の第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成することと、デジタルパソロジーイメージングシステムを使用して同一標本を走査して標本の第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成することと、第１のデジタル画像を第２のデジタル画像に位置合わせして、第１のデジタル画像における画像データを、第２のデジタル画像における画像データに整列させることと、第１のデジタル画像のＸＹＺカラーと、第２のデジタル画像のＲＧＢカラーと、を関連付けるルックアップテーブルを生成することとを含むステップを実行するために命令を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサと備える技術システムにおいて具現化される場合もある。そのようなシステムは、図４Ａおよび図１２Ａ〜図１２Ｄに関して先に説明したデジタルイメージング装置または画像処理装置などのプロセッサ対応装置として実装されてよい。
【００９３】
このシステムの実施形態は、ディスプレイ上に第２のデジタル画像を提示するためにディスプレイモジュールにＸＹＺカラーデータを提供することをさらに含むことができる。
【００９４】
このシステムの実施形態は、第２のデジタル画像の一部としてＸＹＺカラーデータを格納することをさらに含むことができる。
【００９５】
このシステムの実施形態は、第１のデジタル画像を第２のデジタル画像に位置合わせするためにパターンマッチングを使用することをさらに含むことができる。
【００９６】
このシステムの実施形態は、第１および第２のデジタル画像を作成する前に標本の上にグリッドを重ねることと、第１および第２のデジタル画像のグリッドを使用して第１のデジタル画像を第２のデジタル画像に位置合わせすることをさらに含むことができる。
【００９７】
このシステムの実施形態は、第１のデジタル画像および第２のデジタル画像のうちの１つまたは複数におけるピクセルを組み合わせることで、第１のデジタル画像のピクセルサイズを第２のデジタル画像のピクセルサイズと実質的に同一にすることをさらに含むことができる。
【００９８】
このシステムの実施形態は、単一の染色に対して単一のルックアップテーブルを生成することをさらに含むことができる。
【００９９】
このシステムの実施形態は、複数の染色に対して単一のルックアップテーブルを生成することをさらに含むことができる。
【０１００】
本出願の開示はまた、実行可能なプログラムモジュールを格納するように構成された非一時的コンピュータ可読媒体と、非一時的コンピュータ可読媒体と通信可能に結合された少なくとも１つのプロセッサであって、第１のイメージングシステムによって走査された標本の第１のデジタル画像を取得して標本の第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成することであって、第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有する、ＸＹＺカラーで生成することと、第２のイメージングシステムによって走査された標本の第２のデジタル画像を取得して標本の第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成することであって、第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有する、ＲＧＢカラーで生成することと、第１のデジタル画像を第２のデジタル画像に位置合わせして、第１のデジタル画像における画像データを、第２のデジタル画像における画像データに整列させることと、第２のデジタル画像をディスプレイ上に提示することと、色測定装置を利用して、第１の領域においてディスプレイ上に提示される色のＸＹＺ値を測定することと、第１の領域の測定されたＸＹＺ値を第１の領域に関する第１のデジタル画像のＸＹＺ値と比較して、デジタルパソロジーシステムを実証することとを含むステップを実行する命令を実行するように構成された、少なくとも１つのプロセッサと、を備える技術システムにおいて具現化される場合もある。そのようなシステムは、図４Ａおよび図１２Ａ〜図１２Ｄに関して先に説明したデジタルイメージング装置または画像処理装置などのプロセッサ対応装置として実装されてよい。
【０１０１】
本出願の開示はまた、第１のイメージングシステムによって走査された標本の第１のデジタル画像を取得して標本の第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成することであって、第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有する、ＸＹＺカラーで生成することと、第２のイメージングシステムによって走査された標本の第２のデジタル画像を取得して標本の第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成することであって、第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有する、ＲＧＢカラーで生成することと、第１のデジタル画像のＸＹＺカラーと、第２のデジタル画像のＲＧＢカラーと、を関連付けるためのルックアップテーブルを生成することとを含む方法において具現化される場合もある。そのような方法は、図４Ａおよび図１２Ａ〜図１２Ｄに関して先に説明したデジタルイメージング装置または画像処理装置などのシステムによって実施されてよい。
【０１０２】
この方法の実施形態は、第１のデジタル画像における画像データを第２のデジタル画像における画像データに整列させることと、該整列に従って第１のデジタル画像のＸＹＺカラーと第２のデジタル画像の対応するＲＧＢカラーとを関連付けるためにルックアップテーブルを生成することとをさらに含んでよい。
【０１０３】
この方法の実施形態は、第１のデジタル画像が第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを含み、第２のデジタル画像が第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを含む場合、第１のデジタル画像の画像ピクセルと、第２のデジタル画像の画像ピクセルを共通の画像ピクセルサイズに変換することと、変換後の第１のデジタル画像の画像ピクセルを、変換後の第２のデジタル画像の対応する画像ピクセルに整列させることとをさらに含む場合がある。
【０１０４】
この方法の実施形態は、第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセルを識別することであって、変換後の第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセル内の各画像ピクセルは、実質的に同一のＸＹＺカラー値を有する、第１のセットの画像ピクセルを識別することと、変換後の第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセルに関する平均ＸＹＺカラー値を決定することと、変換後の第２のデジタル画像における第２のセットの画像ピクセルを識別することであって、変換後の第２のデジタル画像における第２のセットの画像ピクセル内の各画像ピクセルは、変換後の第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセル内の画像ピクセルに対応する、第２のセットの画像ピクセルを識別することと、変換後の第２のデジタル画像における第２のセットの画像ピクセルに関する平均ＲＧＢカラー値を決定することと、変換後の第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセルに関する平均ＸＹＺカラー値と、変換後の第２のデジタル画像における第２のセットの画像ピクセルに関する対応する平均ＲＧＢカラー値と、を関連付けるためにルックアップテーブルを生成することをさらに含んでよい。
【０１０５】
本出願の開示はまた、第１のイメージングシステムによって走査された標本の第１のデジタル画像を取得して標本の第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成することであって、第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有する、第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成することと、第２のイメージングシステムによって走査された標本の第２のデジタル画像を取得して標本の第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成することであって、第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有する、第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成することと、第１のデジタル画像における画像データを第２のデジタル画像における画像データに整列させることと、該整列に従って、第１のデジタル画像のＸＹＺカラーと、第２のデジタル画像の対応するＲＧＢカラーと、を関連付けるためにルックアップテーブルを生成することとを含む方法において具現化される場合もある。そのような方法は、図４Ａおよび図１２Ａ〜図１２Ｄに関して先に説明したデジタルイメージング装置または画像処理装置などのシステムによって実施されてよい。
【０１０６】
この方法の実施形態は、第１のデジタル画像が第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを含み、第２のデジタル画像が第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを含む場合、第１のデジタル画像と第２のデジタル画像を、共通の画像ピクセルサイズに変換することと、第１のデジタル画像の変換後の画像ピクセルを、第２のデジタル画像の対応する変換後の画像ピクセルに整列させることとをさらに含む場合がある。
【０１０７】
この方法の実施形態は、変換後の第１のデジタル画像における複数の第１のセットの画像ピクセルを識別することであって、変換後の第１のデジタル画像における複数の第１のセットの画像ピクセル内の各セットの画像ピクセル内の各画像ピクセルは実質的に同一のＸＹＺカラー値を有する、複数の第１のセットの画像ピクセルを識別することと、変換後の第１のデジタル画像における複数の第１のセットの画像ピクセル内の各セットの画像ピクセルに関する平均ＸＹＺカラー値を決定することと、変換後の第２のデジタル画像における対応する複数の第２のセットの画像ピクセルを識別することであって、変換後の第２のデジタル画像における複数の第２のセットの画像ピクセル内の各セットの画像ピクセル内の各画像ピクセルは、変換後の第１のデジタル画像における画像ピクセルに対応する、複数の第２のセットの画像ピクセルを識別することと、変換後の第２のデジタル画像における複数の第２のセットの画像ピクセル内の各セットの画像ピクセルに関する平均ＲＧＢカラー値を決定することと、変換後の第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセルの各々に関する平均ＸＹＺカラー値と、変換後の第２のデジタル画像における対応する第２のセットの画像ピクセルの対応する平均ＲＧＢカラー値と、を関連付けるためにルックアップテーブルを生成することとをさらに含んでよい。
【０１０８】
本出願の開示はまた、第１のイメージングシステムによって走査された標本の第１のデジタル画像を取得して標本の第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成することであって、第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有する、第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成することと、第２のイメージングシステムによって走査された標本の第２のデジタル画像を取得して標本の第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成することであって、第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有する、第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成することと、第１のデジタル画像を第２のデジタル画像に位置合わせして、第１のデジタル画像における画像データを、第２のデジタル画像における画像データに整列させることと、第１のデジタル画像のＸＹＺカラーと、第２のデジタル画像のＲＧＢカラーと、を関連付けるルックアップテーブルを生成することとを含む方法において具現化される場合もある。そのような方法は、図４Ａおよび図１２Ａ〜図１２Ｄに関して先に説明したデジタルイメージング装置または画像処理装置などのシステムによって実施されてよい。
【０１０９】
この方法の実施形態は、ディスプレイ上に第２のデジタル画像を提示するためにディスプレイモジュールにＸＹＺカラーデータを提供することをさらに含むことができる。
【０１１０】
この方法の実施形態は、第２のデジタル画像ファイルの一部としてＸＹＺカラーデータを格納することをさらに含むことができる。
【０１１１】
この方法の実施形態は、第１のデジタル画像を第２のデジタル画像に位置合わせするためにパターンマッチングを使用することをさらに含むことができる。
【０１１２】
この方法の実施形態は、第１および第２のデジタル画像を作成する前に標本にグリッドを重ねることと、第１および第２のデジタル画像のグリッドを使用して第１のデジタル画像を第２のデジタル画像に位置合わせすることをさらに含むことができる。
【０１１３】
この方法の実施形態は、第１のデジタル画像における第１の画像ピクセルサイズを第２のデジタル画像における第２の画像ピクセルサイズと実質的に同一にするため、第１のデジタル画像および第２のデジタル画像の１つまたは複数におけるピクセルを組み合わせることをさらに含むことができる。
【０１１４】
この方法の実施形態は、単一の染色に対して単一のルックアップテーブルを生成することをさらに含むことができる。
【０１１５】
この方法の実施形態は、複数の染色に対して単一のルックアップテーブルを生成することをさらに含むことができる。
【０１１６】
本出願の開示はまた、第１のイメージングシステムによって走査された標本の第１のデジタル画像を取得して標本の第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成することであって、第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有する、第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成することと、第２のイメージングシステムによって走査された標本の第２のデジタル画像を取得して標本の第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成することであって、第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有する、第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成することと、第１のデジタル画像を第２のデジタル画像に位置合わせして、第１のデジタル画像における画像データを第２のデジタル画像における画像データに整列させることと、第２のデジタル画像をディスプレイ上に提示することと、色測定装置を利用して、第１の領域においてディスプレイ上に提示される色のＸＹＺ値を測定することと、第１の領域の測定されたＸＹＺ値を第１の領域に関する第１のデジタル画像のＸＹＺ値と比較してデジタルパソロジーシステムを実証することとを含む方法において具現化される場合もある。そのような方法は、図４Ａおよび図１２Ａ〜図１２Ｄに関して先に説明したデジタルイメージング装置または画像処理装置などのシステムによって実施されてよい。
【０１１７】
本出願の開示はまた、第１のイメージングシステムによって走査された標本の第１のデジタル画像を取得して標本の第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成することであって、第１のデジタル画像は、第１の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有する、第１のデジタル画像をＸＹＺカラーで生成することと、第２のイメージングシステムによって走査された標本の第２のデジタル画像を取得して標本の第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成することであって、第２のデジタル画像は、第２の画像ピクセルサイズを有する複数の画像ピクセルを有する、第２のデジタル画像をＲＧＢカラーで生成することと、第１のデジタル画像を第２のデジタル画像に位置合わせして、第１のデジタル画像における画像データを、第２のデジタル画像における画像データに整列させることと、第１のデジタル画像と第２のデジタル画像を、共通の画像ピクセルサイズに変換することと、変換後の第１のデジタル画像における複数の第１のセットの画像ピクセルを識別することであって、変換後の第１のデジタル画像における複数の第１のセットの画像ピクセル内の各セットの画像ピクセル内の各画像ピクセルが、実質的に同一のＸＹＺカラー値を有する、複数の第１のセットの画像ピクセルを識別することと、変換後の第１のデジタル画像における複数の第１のセットの画像ピクセル内の各セットの画像ピクセルに関する平均ＸＹＺカラー値を決定することと、変換後の第２のデジタル画像における対応する複数の第２のセットの画像ピクセルを識別することであって、変換後の第２のデジタル画像における複数の第２のセットの画像ピクセル内の各セットの画像ピクセル内の各画像ピクセルが、変換後の第１のデジタル画像における画像ピクセルに対応する複数の第２のセットの画像ピクセルを識別することと、変換後の第２のデジタル画像における複数の第２のセットの画像ピクセル内の各セットの画像ピクセルに関する平均ＲＧＢカラー値を決定することと、変換後の第１のデジタル画像における第１のセットの画像ピクセルの各々に関する平均ＸＹＺカラー値と、変換後の第２のデジタル画像における対応する第２のセットの画像ピクセルの対応する平均ＲＧＢカラー値と、を関連付けるためにルックアップテーブルを生成することと、ルックアップテーブルからの第１の平均ＲＧＢカラー値をディスプレイの第１の領域に提示することと、色測定装置を利用して、ディスプレイの第１の領域からＸＹＺ値を測定することと、ディスプレイの第１の領域から測定されたＸＹＺ値をルックアップテーブルにおける第１の平均ＲＧＢ値に対応する平均ＸＹＺ値と比較することとを含む方法において具現化される場合もある。そのような方法は、図４Ａおよび図１２Ａ〜図１２Ｄに関して先に説明したデジタルイメージング装置または画像処理装置などのシステムによって実施されてよい。
【０１１８】
開示された実施形態の上記の説明は、当業者が本発明を作成または使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態に対する様々な修正は、当業者に容易に明らかであり、本明細書に記載された一般的な原理は、本発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用することができる。したがって、本明細書に提示される説明および図面は、本発明の現時点で好ましい実施形態を表しており、したがって、本発明によって広く企図される主題を代表することが理解されるべきである。本発明の範囲は、当業者に明らかになる可能性のある他の実施形態を完全に包含し、したがって本発明の範囲はそれに限定されないことがさらに理解される。
【図１】
2019520721.tif 000005
【図２】
2019520721.tif 000006
【図３−１】
2019520721.tif 000007
【図３−２】
2019520721.tif 000008
【図４】
2019520721.tif 000009
【図５】
2019520721.tif 000010
【図６】
2019520721.tif 000011
【図７】
2019520721.tif 000012
【図８】
2019520721.tif 000013
【図９】
2019520721.tif 000014
【図１０】
2019520721.tif 000015
【図１１】
2019520721.tif 000016
【図１２】
2019520721.tif 000017
【国際調査報告】
2019520721.tif 000018