Оценка качества изображений микроскопии

1. Реализуемый компьютером способ оценки качества изображения, включающий:
получение первого изображения и второго изображения, причем по меньшей мере части первого изображения и второго изображения перекрываются;
определение вращения и масштаба, связывающих первое изображение и второе изображение;
вращение и масштабирование соответствующего преобразования Фурье первого изображения так, чтобы оно соответствовало соответствующему преобразованию Фурье второго изображения;
определение сдвига для соответствующего первого изображения и второго изображения на основании повернутых и отмасштабированных преобразований Фурье первого изображения и второго изображения; и
определение оценки, количественно определяющей качество совмещения первого изображения и второго изображения.
2. Реализуемый компьютером способ по п. 1, в котором первое изображение и второе изображение получают, используя микроскоп.
3. Реализуемый компьютером способ по п. 1, в котором первое изображение и второе изображение получают в различных циклах формирования изображения по протоколу формирования изображения с последовательным окрашиванием.
4. Реализуемый компьютером способ по п. 1, в котором определение вращения и масштабирования включает:
преобразование Фурье первого изображения и второго изображение, чтобы создать соответствующее первое пространственно-частотное представление и второе пространственно-частотное представление;
выделение первого модуля из первого пространственно-частотного представления и второго модуля из второго пространственно-частотного представления, чтобы создать первую сигнатуру, инвариантную относительно сдвига, и вторую сигнатуру, инвариантную относительно сдвига;
выполнение логарифмически-полярного преобразования первой сигнатуры, инвариантной относительно сдвига, и второй сигнатуры, инвариантной относительно сдвига;
выполнение операции корреляции в частотной области в логарифмически-полярном пространстве; и
определение вращения и масштаба на основании результата операции корреляции области Фурье.
5. Реализуемый компьютером способ по п. 1, в котором определение сдвига включает
выполнение фазовой корреляции на вращаемых и масштабируемых преобразованиях Фурье первого изображения и второго изображения, чтобы получить сдвиг.
6. Реализуемый компьютером способ по п. 5, в котором выполнение фазовой корреляции включает:
выполнение обратного преобразования Фурье, чтобы возвратить в область пикселов повернутые и отмасштабированные преобразования Фурье первого изображения и второго изображения; и
определение положения пика корреляции в области пикселов, при этом положение пика корреляции соответствует сдвигу.
7. Реализуемый компьютером способ по п. 6, в котором определение оценки включает
определение высоты пика корреляции, причем высота пика корреляции соответствует оценке.
8. Реализуемый компьютером способ по п. 7, в котором высота пика корреляции включает коэффициент нормализованной взаимной корреляции с нулевым средним для совмещаемых первого изображения и второго изображения.
9. Система анализа изображений, содержащая:
запоминающее устройство, хранящее одну или несколько подпрограмм; и
компонент обработки, сконфигурированный для выполнения одной или несколько подпрограмм, хранящихся в запоминающем устройстве, причем одна или несколько подпрограмм, когда выполняются компонентом обработки, заставляют выполнять действия, включающие:
получение первого изображения и второго изображения или доступ к ним, причем по меньшей мере части первого изображения и второго изображения перекрываются;
определение вращения и масштаба, связывающих первое изображение и второе изображение;
вращение и масштабирование соответствующего преобразования Фурье первого изображения, чтобы соответствовать соответствующему преобразованию Фурье второго изображения;
определение сдвига для соответствующего первого изображения и второго изображения на основании повернутых отмасштабированных преобразований Фурье первого изображения и второго изображения; и
определение оценки, определяющей количественно качество совмещения первого изображения и второго изображения.
10. Система анализа изображений по п. 9, в которой определение вращения и масштаба включает:
преобразование Фурье первого изображения и второго изображения, чтобы создать соответствующее первое пространственно-частотное представление и второе пространственно-частотное представление;
выделение первого модуля из первого пространственно-частотного представления и второго модуля из второго пространственно-частотного представления, чтобы создать первую сигнатуру, инвариантную относительно сдвига, и вторую сигнатуру, инвариантную относительно сдвига;
выполнение логарифмически-полярного преобразования первой сигнатуры, инвариантной относительно сдвига, и второй сигнатуры, инвариантной относительно сдвига;
выполнение операции корреляции области Фурье в логарифмически-полярном пространстве; и
определение вращения и масштаба на основании результата операции корреляции области Фурье.
11. Система анализа изображений по п. 9, в которой определение сдвига включает:
выполнение фазовой корреляции на вращаемых и масштабируемых преобразованиях Фурье первого изображения и второго изображения, чтобы получить сдвиг.
12. Система анализа изображений по п. 11, в которой выполнение фазовой корреляции включает:
выполнение обратного преобразования Фурье, чтобы возвратить повернутые и отмасштабированные преобразования Фурье первого изображения и второго изображения в область пикселов; и
определение положения пика корреляции в области пикселов, причем положение пика корреляции соответствует сдвигу.
13. Система анализа изображений по п. 12, в которой определение оценки включает
определение высоты пика корреляции, причем высота пика корреляции соответствует оценке.
14. Реализуемый компьютером способ для обнаружения дефектов области, включающий:
определение области сравнения для каждого пиксела в первом изображении;
выполнение корреляции между каждой областью сравнения и соответствующей областью второго изображения; и
формирование оценки для каждого пиксела в первом изображении на основании соответствующей корреляции между соответствующей областью сравнения, связанной с каждым пикселом, и соответствующей областью второго изображения, при этом оценка для каждого пиксела соответствует вероятности дефекта в пределах первого изображения у соответствующего пиксела.
15. Реализуемый компьютером способ по п. 14, в котором каждая область сравнения включает квадратный массив пикселов, центрированных относительно соответствующего пиксела.
16. Реализуемый компьютером способ по п. 15, в котором половина ширины каждой стороны квадратного массива составляет от 3 до 60 пикселов.
17. Реализуемый компьютером способ по п. 14, в котором корреляция является корреляцией моментов произведений Пирсона.
18. Реализуемый компьютером способ по п. 14, включающий:
применение порога к каждому пикселу первого изображения на основании соответствующей оценки для каждого пиксела; и
на основании применения порога, классификацию каждого пиксела как являющегося приемлемым или неприемлемым.
19. Система анализа изображений, содержащая:
запоминающее устройство, хранящее одну или несколько подпрограмм; и
компонент обработки, сконфигурированный для выполнения одной или несколько подпрограмм, хранящихся в запоминающем устройстве, причем одна или несколько подпрограмм, когда выполняются компонентом обработки, заставляют выполнять действия, включающие:
определение области сравнения для каждого пиксела в первом изображении;
вычисление корреляции между каждой областью сравнения и соответствующей областью второго изображения; и
формирование оценки для каждого пиксела в первом изображении на основании соответствующей корреляции между соответствующей областью сравнения, связанной с каждым пикселом, и соответствующей областью второго изображения, причем оценка для каждого пиксела соответствует вероятности дефекта в пределах первого изображения у соответствующего пиксела.
20. Система анализа изображений по п. 19, в которой каждая область сравнения включает квадратный массив пикселов, центрированных относительно соответствующего пиксела.
21. Система анализа изображений по п. 19, в которой корреляция является корреляцией моментов произведений Пирсона.
22. Система анализа изображений по п. 19, в котором одна или несколько подпрограмм, когда выполняются компонентом обработки, заставляют дополнительно выполнять действия, включающие:
применение порога к каждому пикселу первого изображения на основании соответствующей оценки для каждого пиксела; и
на основании применения порога, классификацию каждого пиксела как являющегося приемлемым или неприемлемым.