Разработка метрологического обеспечения цветовой калибровки цифровых систем микроскопии

Д.С. Махов, О.А. Самородова, Н.П. Муравская, А.В. Самородов

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
dennismak@yandex.ru

«Альманах современной метрологии» № 1 (33) 2023, стр. 98–106

УДК 006.9, 681.2

Аннотация. В данной статье рассмотрен вопрос обеспечения воспроизводимости цвета на изображениях, получаемых на различных системах цифровой микроскопии (СЦМ). Для решения данной задачи предлагается использовать цветовую калибровку с использованием специальной меры. В соответствии с ранее сформулированными требованиями был раз­ра­ботан и произведен прототип цветовой меры для калибровки СЦМ. Для выбора наилучшего алгоритма цветовой калибровки с точки зрения минимизации цветового различия было проведено сравнительное исследование. Алгоритмы цветовой калибровки были реализованы в виде полиномов различных степеней с и без использования перекрестных членов цветовых координат в пространстве CIE Lab. Для исследования были использованы разработанный прототип цветовой меры и две СЦМ на базе микроскопов Meiji MT4300 и Olympus BX41. Полученные зависимости показали, что наилучшими алгоритмами цветовой калибровки являются полиномы с использованием перекрестных членов 3-й и 40-й степеней для СЦМ на базе микроскопов Meiji и Olympus соответственно. Наименьшее цветовое различие по отношению к истинным цветовым координатам цветовых полей меры составило 0.75 ΔE* и 0.66 ΔE* для Meiji и Olympus соответственно. Полученные результаты говорят о при­годности разработанного прототипа меры для цветовой калибровки СЦМ, так как с его при­менением удается достичь цветового различия ниже визуально различимого порога в 2.2 ΔE*.

Ключевые слова: цветовая калибровка, воспроизводимость цвета, цветовая калибровочная мера, стандартизация цифровой микроскопии.

Цитируемая литература

1. Evans A. J. et al. US Food and Drug Administration approval of whole slide imaging for primary diagnosis: a key milestone is reached and new questions are raised // Archives of pathology & laboratory medicine. — 2018. — V. 142. — No. 11. — P. 1383–1387.

2. Clunie D.A. DICOM Format and Protocol Standardization — A Core Requirement for Digital Pathology Success // Toxicologic Pathology. — 2020. — V. 49. — No. 4. — P. 738–749.

3. Shrestha P., Hulsken B. Color accuracy and reproducibility in whole slide imaging scanners // Journal of Medical Imaging. — 2014. — V. 1. — No. 2. — P. 027501.

4. Кравцова Т.А., Добролюбова Д.А., Самородов А.В. Сравнительное иссле-дование методов цветовой коррекции изображений для задач цветовой калибровки автоматизированных комплексов микроскопии биомедицин-ских препаратов // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана: сетевой журнал. — 2016. — № 2. — С. 91–104.

5. Korzynska A. et al. Color standardization for the immunohistochemically stained tissue section images, 2016 IEEE International Conference on Imaging Systems and Techniques (IST). — IEEE, 2016. — Р. 48–53.

6. Bautista P.A., Hashimoto N., Yagi Y., Color standardization in whole slide imaging using a color calibration slide // Journal of pathology informatics. — 2014. — V. 5.

7. Махов Д.С., Сагателян Г.Р., Самородов А.В. Цветовая мера для калибровки систем цифровой микроскопии // Измерительная техника. — 2021. — № 10. — С. 60–64.

Статья поступила в редакцию: 13.12.2022 г.
Статья прошла рецензирование: 19.09.2022 г.
Статья принята в работу: 23.01.2023 г.

Статья в полном объеме в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.
Оформить подписку и купить печатные номера журнала у издателя.