izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2021-10-60-64izmertech-1961Research ArticleМЕДИЦИНСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯMEDICAL AND BIOLOGICAL MEASUREMENTSЦветовая мера для калибровки систем цифровой микроскопииColor calibration slide for digital microscopy systemshttps://orcid.org/0000-0003-3794-186XМаховД. С.MakhovD. S.

Денис Сергеевич Махов

Москва

Denis S. Makhov

Moscow

dennismak@yandex.ruСагателянГ. Р.SagatelyanG. R.

Гайк Рафаэлович Сагателян

Москва

Gayk R. Sagatelyan

Moscow

h_sagatelelyan@bmstu.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3301-2561СамородовА. В.SamorodovA. V.

Андрей Владимирович Самородов

Москва

Andrey V. Samorodov

Moscow

avs@bmstu.ruМосковский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (Национальный исследовательский университет)РоссияBauman Moscow State Technical UniversityRussian Federation2021160820230106064Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1961

Изучена проблема стандартизации изображений, получаемых при микроскопических исследованиях с использованием систем цифровой микроскопии. Актуальность обеспечения воспроизводимости цвета на изображениях, получаемых различными системами цифровой микроскопии, обусловлена тем, что искажение цветов может приводить к терапевтическим ошибкам при интерпретации полученной информации. При различной аппаратной реализации систем цифровой микроскопии данная воспроизводимость может быть обеспечена цветовой калибровкой с использованием специальной меры. На основании анализа литературных источников сформулированы требования к разработке цветовой меры. Разработан и изготовлен прототип цветовой меры, состоящий из 97 полей цветного стекла. Координаты цвета и координаты цветности в пространстве CIE XYZ прототипа цветовой меры рассчитаны из экспериментально определённых спектральных распределений интенсивности прошедшего излучения. Проведено сравнительное исследование цветовых охватов предложенного прототипа цветовой меры и существующих мер для цветовой калибровки с учётом координат цветности наиболее часто используемых гистологических красителей.

The article is dedicated to the image standardization problem in digital microscopy. Color reproducibility in microscopic images is of great importance as this can lead to therapeutic errors in image interpretation. Color reproducibility in digital microscopy systems with various hardware can be ensured with color calibration using a special slide. The proposed requirements for color slide development are based on the analysis of the literature. A color measure prototype consisting of 97 fields of colored glass was developed and manufactured. Color chromaticity coordinates in CIE XYZ color space were calculated from experimentally determined spectral transmitted radiation distributions. A comparative study of the proposed color slide prototype and existing color slides gamuts according to the most frequently used histological dyes chromaticity coordinates have been carried out.

цифровая микроскопиясканер биомедицинских препаратовстандартизация изображенийцветовая коррекцияцветовая калибровкацветовая меракалибровочная мераdigital microscopywhole slide imaging systemimage standardizationcolor correctioncolor calibrationcolor calibration slidecalibration targetReferencesRo sai J., Laboratory investigation, 2007, vol. 87, no. 5, pp. 403–408. https://doi.org/10.1038/labinvest.3700551Rosai J., Laboratory investigation, 2007, vol. 87, no. 5, pp. 403–408. https://doi.org/10.1038/labinvest.3700551Al -Janabi S., Huisman A., Van Diest P. J., Histopathology, 2012, vol. 61, no. 1, pp. 1–9. https://doi.org/10.1111/j.1365-2559.2011.03814.xAl-Janabi S., Huisman A., Van Diest P. J., Histopathology, 2012, vol. 61, no. 1, pp. 1–9. https://doi.org/10.1111/j.1365-2559.2011.03814.xEv ans A. J., Bauer T. W., Bui M. M. et al., Archives of pathology and laboratory medicine, 2018, vol. 142, no. 11, pp. 1383– 1387. https://doi.org/10.5858/arpa.2017-0496-CPEvans A. J., Bauer T. W., Bui M. M. et al., Archives of pathology and laboratory medicine, 2018, vol. 142, no. 11, pp. 1383– 1387. https://doi.org/10.5858/arpa.2017-0496-CPCl unie D. A., Toxicologic Pathology, 2020, vol. 49, iss. 4, pp. 738–749. https://doi.org/10.1177/0192623320965893Clunie D. A., Toxicologic Pathology, 2020, vol. 49, iss. 4, pp. 738–749. https://doi.org/10.1177/0192623320965893Ma khov D., Samorodov A., Slavnova E., 26th Conference of Open Innovations Association (FRUCT), Yaroslavl, Russia, 20– 24 April, 2020, IEEE, 2020, pp. 270–277. https://doi.org/10.23919/FRUCT48808.2020.9087455Makhov D., Samorodov A., Slavnova E., 26th Conference of Open Innovations Association (FRUCT), Yaroslavl, Russia, 20–24 April, 2020, IEEE, 2020, pp. 270–277. https://doi.org/10.23919/FRUCT48808.2020.9087455Parpulov D., Samorodov A., Makhov D., Slavnova E., Volchenko N., Iglovikov V., 2018 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT), Yekaterinburg, Russia, 7–8 May, 2018, IEEE, 2018, pp. 87–90. https://doi.org/10.1109/USBEREIT.2018.8384557Parpulov D., Samorodov A., Makhov D., Slavnova E., Volchenko N., Iglovikov V., 2018 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT), Yekaterinburg, Russia, 7–8 May, 2018, IEEE, 2018, pp. 87–90. https://doi.org/10.1109/USBEREIT.2018.8384557Dobrolyubova D. A., Kravtsova T. A., Samorodova O. A., Samorodov A. V., Slavnova E. N., Volchenko N. N., Pattern Recognition and Image Analysis, 2016, vol. 26, no. 3, pp. 552–557. https://doi.org/10.1134/S1054661816030032Dobrolyubova D. A., Kravtsova T. A., Samorodova O. A., Samorodov A. V., Slavnova E. N., Volchenko N. N., Pattern Recognition and Image Analysis, 2016, vol. 26, no. 3, pp. 552–557. https://doi.org/10.1134/S1054661816030032Tsykunov D. V., Kolokolnikov G. A., Samorodov A. V., 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), St. Petersburg and Moscow, Russia, 27–30 January, 2020, IEEE, 2020, pp. 2564– 2567. https://doi.org/10.1109/EIConRus49466.2020.9039509Tsykunov D. V., Kolokolnikov G. A., Samorodov A. V., 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), St. Petersburg and Moscow, Russia, 27–30 January, 2020, IEEE, 2020, pp. 2564–2567. https://doi.org/10.1109/EIConRus49466.2020.9039509Sa morodov A. V., Pattern recognition and image analysis, 2013, vol. 23, no. 4, pp. 508–511. https://doi.org/10.1134/S1054661813040159Samorodov A. V., Pattern recognition and image analysis, 2013, vol. 23, no. 4, pp. 508–511. https://doi.org/10.1134/S1054661813040159St okes M., Fairchild M. D., Berns R. S., ACM Transactions on Graphics (TOG), 1992, vol. 11, no. 4, pp. 406–422. https://doi.org/10.1145/146443.146482Stokes M., Fairchild M. D., Berns R. S., ACM Transactions on Graphics (TOG), 1992, vol. 11, no. 4, pp. 406–422. https://doi.org/10.1145/146443.146482Sh restha P., Hulsken B. Journal of Medical Imaging, 2014, vol. 1, no. 2, 027501. https://doi.org/10.1117/1.jmi.1.2.027501Shrestha P., Hulsken B. Journal of Medical Imaging, 2014, vol. 1, no. 2, 027501. https://doi.org/10.1117/1.jmi.1.2.027501Кравцова Т. А., Добролюбова Д. А., Самородов А. В. Сравнительное исследование методов цветовой коррекции изображений для задач цветовой калибровки автоматизированных комплексов микроскопии биомедицинских препаратов // Наука и Образование. МГТУ им. Н. Э. Баумана: сетевой журнал. 2016. № 2. С. 91–104. URL: http://engineeringscience.ru/doc/833329.html (дата обращения 01.09.2021).Kravtsova T. A., Dobrolubova D. A., Samorodov A. V, Science and Education of the Bauman MSTU, 2016, no. 02, pp. 91–104, available at: http://engineering-science.ru/file/835206.html (accessed: 01.09.2021). (In Russ.)Ba utista P. A., Hashimoto N., Yagi Y., Journal of pathology informatics, 2014, vol. 5, 4. https://doi.org/10.4103/2153-3539.126153Bautista P. A., Hashimoto N., Yagi Y., Journal of pathology informatics, 2014, vol. 5, 4. https://doi.org/10.4103/2153-3539.126153Ya gi Y., Diagnostic pathology, 2011, vol. 6, S15. https://doi.org/10.1186/1746-1596-6-S1-S15Yagi Y., Diagnostic pathology, 2011, vol. 6, S15. https://doi.org/10.1186/1746-1596-6-S1-S15Ko rzynska A., Zak J., Roszkowiak L., Pijanowska D., Markiewicz T., 2016 IEEE International Conference on Imaging Systems and Techniques (IST), Chania, Greece, 4–6 October, 2016, IEEE, 2016, pp. 48–53. https://doi.org/10.1109/IST.2016.7738196Korzynska A., Zak J., Roszkowiak L., Pijanowska D., Markiewicz T., 2016 IEEE International Conference on Imaging Systems and Techniques (IST), Chania, Greece, 4–6 October, 2016, IEEE, 2016, pp. 48–53. https://doi.org/10.1109/IST.2016.7738196Me nesatti P., Angelini C., Pallottino F., Antonucci F., Aguzzi J., Costa C., Sensors, 2012, vol. 12, no. 6, pp. 7063–7079. https://doi.org/10.3390/s120607063Menesatti P., Angelini C., Pallottino F., Antonucci F., Aguzzi J., Costa C., Sensors, 2012, vol. 12, no. 6, pp. 7063–7079. https://doi.org/10.3390/s120607063CIE, Fundamental chromaticity diagram with physiological axes, part 1, Commission Internationale de l’Eclairage. URL: http://cie.co.at/publications/fundamental-chromaticity-diagramphysiological-axes-part-1 (дата обращения 01.09.2021).CIE, Fundamental chromaticity diagram with physiological axes, part 1, Commission Internationale de l’Eclairage, available at: http://cie.co.at/publications/fundamental-chromaticity-diagram-phy siological-axes-part-1 (accessed: 01.09.2021).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.