数字病理学中高通量全切片成像的聚焦质量评估

临床采用数字病理工作流所面临的挑战之一是需要进行自动化质量控制。由于扫描仪有时对焦不准确，由此产生的图像模糊会使扫描切片退化到无法使用的程度。此外，当以大于或等于 20X 的图像分辨率扫描时，扫描的切片图像往往极其巨大。因此，为使数字病理具有临床实用性，有必要使用计算工具快速且准确地量化图像聚焦质量，并判断图像是否需要重新扫描。我们提出了一种专用于数字病理图像的无参考聚焦质量评估指标，其通过使用偶阶导数滤波器基的和来合成类人类视觉系统核，该核被建模为透镜点扩散函数的逆。随后将该核应用于数字病理图像，以修正被扫描仪光学系统劣化的高频图像信息，并在图块级别量化聚焦质量。我们在多项实验中表明，与其他方法相比，我们的方法与真值 $z$ 层级数据相关性更好，且计算效率更高。我们还将方法扩展以生成局部切片级聚焦质量热力图，可用于自动化切片质量控制，并通过与主观切片质量评分的比较，展示了我们的方法在临床扫描质量控制中的效用。