四川大学电子信息学院三维传感与机器视觉团队在智能光学计算成像与数字病理交叉领域取得重要研究进展,联合四川大学华西医院、澳大利亚悉尼科技大学、浙江大学、江西高瑞光电股份有限公司,相关研究成果以 “Hardware-Attentive Programmable Fourier Ptychography Enables Task-Adaptive Label-Free Virtual Staining” 为题发表在国际知名学术期刊《Advanced Science》,并被遴选为当期封面论文。

图1 研究成果入选《Advanced Science》期刊封面论文
传统病理诊断高度依赖H&E等化学染色技术,但染色过程通常耗时较长,并可能受到温度、操作流程等因素影响。针对现有虚拟染色方法中光学信息获取依赖经验性设计、成像系统与智能算法相互割裂等问题,研究团队提出了任务自适应可编程光学虚拟染色框架TAPO。该方法通过对照明波长、入射角度、曝光时间等光学参数进行智能联动优化,实现了硬件与算法的协同设计,围绕不同病理任务主动获取更具诊断价值的信息。方法可适用于不同组织类型、病理状态和染色任务,在肝脏、肺组织以及H&E、Masson等多种病理染色任务中实现高质量虚拟染色,并获得病理专家盲评认可,为无标记、快速、标准化数字病理成像提供了新的技术路径。

图2 TAPO通过对多光学参量编码实现全链路可微分的高通量光染色
《Advanced Science》是国际知名综合性高水平学术期刊,重点发表材料科学、生命科学、医学、工程技术及交叉学科领域的重要研究成果,在国际学术界具有广泛影响力。本研究成果被遴选为当期封面,展示了四川大学在智能光学与医学工程交叉研究领域的持续创新能力和国际学术影响力。
论文第一完成单位为四川大学电子信息学院三维传感与机器视觉团队,由苏显渝教授发起和成立于1988年,目前负责人为张启灿教授。在国内率先开展并一直深耕计算成像与测量研究,研究成果荣获2003年教育部自然科学一等奖,2004年国家技术发明二等奖等。该论文成果由团队联合多家单位合作完成,体现了多学科、多单位协同推进智能医学成像研究的优势。

图3 四川大学电子信息学院三维传感与机器视觉团队