Neural Network Method for Detecting Blur in Histological Images

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

In this paper we consider the problem of detecting blurred regions in high-resolution full-slide histologic images. The proposed method is based on the use of a Fourier neural operator trained on the results of two simultaneously used approaches: blur detection using multiscale analysis of the discrete cosine transform coefficients and estimation of the degree of sharpness of objects edges in the image. The efficiency of the algorithm is confirmed on images from the datasets PATH-DT-MSU [1] and FocusPath [2].

全文:

受限制的访问

作者简介

G. Nazarenko

Lomonosov Moscow State University

编辑信件的主要联系方式.
Email: s02190303@gse.cs.msu.ru
俄罗斯联邦, Moscow

A. Krylov

Lomonosov Moscow State University

Email: kryl@cs.msu.ru
俄罗斯联邦, Moscow

参考

  1. Khvostikov A., Krylov A., Mikhailov I., Malkov P. Visualization and Analysis of Whole Slide Histological Images // Lecture Notes in Computer Science. 2023. V. 13644. Р. 403–413.
  2. Hosseini M., Zhang Y., Plataniotis K. Encoding visual sensitivity by maxpol convolution filters for image sharpness assessment // IEEE Transactions on Image Processing. 2019. V. 28. Р. 4510–4525.
  3. Taqi S.A., Sami S.A., Sami L.B., Zaki S.A. A review of artifacts in histopathology // Journal of oral and maxillofacial pathology: JOMFP. 2018. V. 22. P. 279–287.
  4. Priego-Torres B.M., Sanchez-Morillo D., Fernandez-Granero M.A., Garcia-Rojo M. Automatic segmentation of whole-slide H&E stained breast histopathology images using a deep convolutional neural network architecture // Expert Systems With Applications. 2020. V. 151. P. 113387.
  5. Kanwal N., Perez-Bueno F., Schmidt A., Engan K., Molina R. The devil is in the details: Whole slide image acquisition and processing for artifacts detection, color variation, and data augmentation: A review // IEEE Access. 2022. V. 10. Р. 58821.
  6. Janowczyk A. et al. HistoQC: an open-source quality control tool for digital pathology slides // JCO clinic. cancer informatics. 2019. V. 3. P. 1–7.
  7. Albuquerque T., Moreira A., Cardoso J. Deep ordinal focus assessment for whole slide images // Proceedings of the IEEE/CVF ICCV. 2021. Р. 657–663.
  8. Senaras C., Niazi M., Lozanski G., Gurcan M. DeepFocus: detection of out-of-focus regions in whole slide digital images using deep learning // PloS one. 2018. V. 13. Р. e0205387.
  9. Kohlberger T., Liu Y., Moran M. et al. Whole-slide image focus quality: Automatic assessment and impact on ai cancer detection // Journal of pathology informatics. 2019. V. 10. Р. 39.
  10. Wang Z., Hosseini M., Miles A., Plataniotis K., Wang Z. Focuslitenn: High efficiency focus quality assessment for digital pathology. MICCAI. Springer International Publishing, 2020. P. 403–413.
  11. Kanwal N. et al. Are you sure it’s an artifact? Artifact detection and uncertainty quantification in histological images // Computerized Medical Imaging and Graphics. 2024. V. 112. P. 102321.
  12. Faroughi S., Pawar N., Fernandes C. et al. Physics-guided, physics-informed, and physics-encoded neural networks in scientific computing // arXiv preprint. arXiv:2211.07377, 2022.
  13. Li Q., Liu X., Han K., Guo C., Jiang J., Ji X., Wu X. Learning to autofocus in whole slide imaging via physics-guided deep cascade networks // Optics Express. 2022. V. 30. Р. 14319–14340.
  14. Alireza Golestaneh S., Karam L. Spatially-varying blur detection based on multiscale fused and sorted transform coefficients of gradient magnitudes // Proceedings of ICPR. 2017. Р. 5800–5809.
  15. Kumar J., Chen F., Doermann D. Sharpness estimation for document and scene images // Proceedings of ICPR. 2012. Р. 3292–3295.
  16. Langelaar G.C., Setyawan I., Lagendijk R.L. Watermarking digital image and video data. A state of-the-art overview // IEEE Signal processing magazine. 2000. V. 17. No. 5. Р. 20–46.
  17. Shi J., Xu L., Jia J. Discriminative blur detection features // Proceedings of ICPR. 2014. Р. 2965–2972.
  18. Yan Q., Xu L., Shi J., Jia J. Hierarchical saliency detection // Proceedings of ICPR. 2013. Р. 1155–1162.
  19. Gastal E., Oliveira M. Domain transform for edge-aware image and video processing // ACM SIGGRAPH. 2011. Р. 1–12.
  20. Ferzli R., Karam L.J. A no-reference objective image sharpness metric based on the notion of just noticeable blur (JNB) // IEEE transactions on image processing. 2009. V. 18. No. 4. Р. 717–728.
  21. Nazarenko G., Nasonov A., Krylov A. A procedure for finding blur areas in histological images, Proc. // 33nd Int. Conf. on Computer Graphics and Vision. M.: Keldysh Institute of Applied Mathematics, RAS, 2023.
  22. Yuki Mochizuki Normalize image brightness. https://cvtech.cc/std/
  23. Li Z., Kovachki N., Azizzadenesheli K., Liu B., Bhattacharya K., Stuart A., Anandkumar A. Fourier neural operator for parametric partial differential equations // arXiv preprint. arXiv:2010.08895, 2020.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Fig. 1. Graph of the absolute values of DDC coefficients sorted in ascending order for blurred and clear fragments of histological images

下载 (187KB)
3. Fig. 2. Illustration of DDC coefficients for a block when they are divided into groups of correspondence to different frequencies

下载 (114KB)
4. Fig. 3. Visualisation of the blur map for the histological image with blurred areas marked in red

下载 (668KB)
5. Fig. 4. Graph of SI(V) threshold values

下载 (80KB)
6. Fig. 5. General algorithm of the classical method

下载 (110KB)
7. Fig. 6. Architecture of the neural Fourier operator

下载 (165KB)
8. Fig. 7. Visualisation of blur detections

下载 (173KB)

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».