[发明专利]一种多倍率数字切片图像存储与浏览的方法和系统

摘要

本发明公开了一种多倍率数字切片图像存储与浏览的方法和系统。本发明通过将整个数字切片图像分割成若干幅小尺寸的瓦片图像，利用经纬度坐标来描述瓦片图像的位置与布局，并通过地图投影变换将经纬度坐标转化为图像文件存储的路径和文件名称，实现多倍率数字切片图像的组织和存储。基于上述方法的多倍率数字切片图像存储与浏览系统，包括：元数据读写模块、文件目录管理模块、瓦片图像读写模块、扫描地图读写模块、标签图像读写模块、预览图像读写模块、经纬坐标与图像路径解析模块、数字切片重构与浏览模块以及文件系统。本发明具有良好的通用性，且检索定位方便快捷，适用于数字切片的大规模并发性访问。 1

主权项

1.一种多倍率数字切片图像存储与浏览的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：获取数字切片，并获取数字切片的整体预览图像；

步骤2：在数字切片的整体预览图像中分割出有组织的部分，并生成原始倍率扫描地图；

步骤3：在文件系统中构建一个该数字切片的专属目录，保存该数字切片的元数据内容：病人临床信息、组织部位信息、切片扫描信息；保存切片的整体预览图像、标签图像以及原始倍率扫描地图；

步骤4：将数字切片按照原始倍率扫描地图分割成若干个相同大小的瓦片图像，并按照地图投影变换公式生成的路径信息保存瓦片图像；

步骤5：根据原始倍率扫描地图降采样生成若干低倍率扫描地图，依据新生成的低倍率扫描地图对数字切片进行降采样，并分割成若干个相同大小的瓦片图像，并按照地图投影变换公式生成的路径信息保存瓦片图像；

步骤6：浏览数字切片，根据起始的经纬度坐标、比例尺信息转化为所需瓦片图像的路径信息，并按照地图坐标进行数字切片的重构。

2.根据权利要求1所述的一种多倍率数字切片图像存储与浏览的方法，其特征在于步骤1获取数字切片的方式为下列之一：数字切片扫描设备创建、解析已存在的数字切片文件、调用商用数字切片系统编程接口。

3.根据权利要求1所述的一种多倍率数字切片图像存储与浏览的方法，其特征在于数字切片的宽度为W、数字切片的高度为H，瓦片图像的宽度为2的m次幂、瓦片图像的高度为2的n次幂，则原始倍率扫描地图的宽度原始倍率扫描地图的高度不同倍率下，扫描地图的大小通过倍率z表征，z倍率扫描地图的宽度z倍率扫描地图的高度m和n取值为7、8、9、10；

不同倍率下，重建数字切片的大小通过倍率z表征，重建数字切片的宽度W_z＝w_z×2^m，重建数字切片的高度H_z＝h_z×2ⁿ。

4.根据权利要求3所述的一种多倍率数字切片图像存储与浏览的方法，其特征在于m和n取值8，ceil是求不小于给定值的最小整数。

5.根据权利要求3所述的一种多倍率数字切片图像存储与浏览的方法，其特征在于步骤4所采用的地图投影变换公式为下列之一：墨卡托(Mercator)投影、高斯‑克吕格(Gauss‑Kruger)投影、通用横轴墨卡托(UTM)投影、兰勃特等角(Lambert)投影。

6.根据权利要求3所述的一种多倍率数字切片图像存储与浏览的方法，其特征在于步骤4所采用的地图投影变换公式为为墨卡托(Mercator)投影。

7.根据权利要求3所述的一种多倍率数字切片图像存储与浏览的方法，其特征在于保存瓦片图像的路径信息包括：数字切片的专属目录dir、倍率z、经度映射值lon、纬度映射值lat。

8.根据权利要求7所述的一种多倍率数字切片图像存储与浏览的方法，其特征在于经度映射值、纬度映射值计算方法为：

使用倍率z所对应扫描地图的像素位置(x,y)描述瓦片图像在数字切片中的位置，则x对应的经度映射值lon为：y对应的纬度映射值lat为：其中，Lo为数字切片中心对应的经度值，La为数字切片中心对应的纬度值；w_z为倍率z所对应扫描地图的宽度，h_z为倍率z所对应扫描地图的高度；ceil是求不小于给定值的最小整数，round是给定值的四舍五入求值，floor是求不大于给定值的最小整数，log是求给定值的自然对数，tan是求给定值的正切值，cos是求给定值的余弦值；N是一个正整数，取值大于倍率z的最大值；所计算的经度映射值lon、纬度映射值lat为整数。

9.根据权利要求3所述的一种多倍率数字切片图像存储与浏览的方法，其特征在于保存瓦片图像的路径组织方法为：

数字切片的专属目录dir下按照倍率z生成对应的倍率子目录，倍率子目录下按照经度映射值lon生成对应的经度子目录，使用纬度映射值lat作为瓦片图像的文件名；对文件后缀名为type的瓦片图像，对应的路径信息为dir\N‑z\lon\lat.type。

10.根据权利要求1所述的一种多倍率数字切片图像存储与浏览的方法使用的系统，其特征在于包括元数据读写模块、文件目录管理、扫描地图读写模块、标签图像读写模块、数字切片重构与浏览模块和文件系统，具体的：

元数据读写模块：用于数字切片的病人临床信息、组织部位信息、切片扫描信息等元数据内容的写入与读取；

文件目录管理模块：用于数字切片专属目录、相应的瓦片图像存储目录的创建和管理；

经纬坐标与图像路径解析模块：用于瓦片图像的经纬坐标和文件路径的生成；

瓦片图像读写模块：负责将瓦片图像按照经纬坐标与图像路径解析模块生成的文件路径进行存储和读取；

预览图像读写模块：用于切片整体预览图像的写入和读取；

扫描地图读写模块：由数字切片的整体预览图像降采样和分割得来，用于记录和读取瓦片图像的扫描位置；

标签图像读写模块：用于切片标签图像的存储和读取；

数字切片重构与浏览模块：根据数字切片的病人临床信息、组织部位信息、切片扫描信息和图像存储信息自动调阅所需的瓦片图像，并在浏览窗口按照经度映射值和纬度映射值进行排布瓦片图像，实现数字切片的重构与浏览；数字切片重构与浏览模块具有由经纬度坐标组成的边界，边界的中心经度为权利要求5中所述的数字切片中心对应的经度值Lo，边界的中心纬度为数字