CN114994898A - 用于数码显微镜的多视窗比对显微方法、***及显微装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开用于数码显微镜的多视窗比对显微方法、***及显微装置，数码显微镜包括有图像组件和显示器，显示器用于显示图像组件获取的显微图像；在第一放大倍数条件下获取标准尺寸的第一图像，根据第一图像划定感兴趣区域；显示器的全屏显示尺寸为标准尺寸；在第二放大倍数条件下获取标准尺寸的第二图像；根据感兴趣区域在第二图像中获取对应的目标区域，并标定目标区域的坐标范围；进入分屏对比模式，在显示器形成有至少两个显示窗口；显示窗口包括实时图像窗口和对比图像窗口；对比图像窗口展示第一图像的感兴趣区域，实时图像窗口展示第二图像的目标区域；能够展示多个未改变比例的图形，同时能够对不同放大倍数的图像进行感兴趣区域的有效比对。

Description

用于数码显微镜的多视窗比对显微方法、***及显微装置

技术领域

本发明涉及数码显微镜技术领域，尤其涉及一种用于数码显微镜的多视窗比对显微方法、***及显微装置。

背景技术

在数码显微镜（在本专利中，数码显微镜指“带有成像***的显微镜”）中，经物镜放大的标本图像被内置的图像传感器捕捉和放大，然后显示在显示器上。显微镜使用者往往会有要在所显示的图像上直接进行尺寸测量的需求。

在使用这些数码显微镜装置对目标物体进行观察作业过程中，往往更加实际情况，需要对多个物体进行对比观察，或者是对单个物体进行不同放大倍数进行观察比较；现有的方式，是在观测完成时将显示器上获取的图像转换成静态照片进行保存，然后切换下一个物体或者镜头或者是不同观测角度进行观察；然后重复上一次操作形成静态照片；等到所有目标图像均获取后，统一传输到电脑上进行处理比对，这就导致整个过程非常冗余麻烦；而采用现有技术中的数码显示屏，无法做到在屏幕上进行实时分屏观察和显示，如果简单利用屏幕分割的技术进行多窗口的图像比对，那么至少有几个问题是转用到显微镜领域需要解决的：1、已经采集到的图像分屏到小屏幕上时，由于屏幕分辨率和大小的改变，导致图像会适应性缩小和变形，从而使得比对不准确；2、由于在改变了目标物摆放、以及切换不同倍率物镜后，想要比对的某个感兴趣区域在显示器上所在的位置会发生改变，很难第一时间判断出该显示范围是否覆盖了想要比对的感兴趣区域；因此采用分屏技术，在显微镜领域也不能做到简单转用；所以亟需一种能够使用多视窗比对显微的方法及***。

发明内容

针对上述技术中存在的现有技术中，无法实现利用多个视窗进行图像比对的问题；提供一种技术方案进行解决。

为实现上述目的，本发明提供一种用于数码显微镜的多视窗比对显微方法，数码显微镜包括有图像组件和显示器，所述显示器用于显示图像组件获取的显微图像；该方法包括：

在第一放大倍数条件下获取标准尺寸的第一图像，根据所述第一图像划定感兴趣区域；所述显示器的全屏显示尺寸为所述标准尺寸；

在第二放大倍数条件下获取标准尺寸的第二图像；

根据所述感兴趣区域在所述第二图像中获取对应的目标区域，并标定目标区域的坐标范围；

进入分屏对比模式，在显示器形成有至少两个显示窗口；所述显示窗口包括实时图像窗口和对比图像窗口；

所述对比图像窗口展示所述第一图像的所述感兴趣区域，所述实时图像窗口展示所述第二图像的所述目标区域。

作为优选，在划定所述感兴趣区域时，获取点击点位，以所述点击点位为中心对称点形成中心对称图形，在所述中心对称图形区域内框选的范围为所述感兴趣区域；并将所述中心对称图形和所述第一图像形成坐标对应关系。

作为优选，在划定有所述感兴趣区域后，对所述感兴趣区域内的图像特征进行提取；获取所述第二放大倍数条件，根据所述第二放大倍数条件和所述第一放大倍数条件的比例关系，将所述图像特征进行等比例放大，得到中间图像特征；根据所述中间图像特征，在所述第二图像中选定对应的目标区域。

作为优选，在所述对比图像窗口展示所述第一图像的所述感兴趣区域时，获取所述对比图像窗口的显示尺寸和中心点位，将所述中心对称点和所述中心点位重复，将所述标准尺寸下的所述感兴趣区域展示在所述对比图像窗口。

作为优选，当所述感兴趣区域的尺寸范围大于所述对比图像窗口的显示尺寸时，缩放所述第一图像，以使所述感兴趣区域的边界与所述对比图像窗口的显示边界重合。

作为优选，当缩放所述第一图像后，所述第一图像的放大极限为标准尺寸。

作为优选，在选定所述目标区域后，当所述目标区域不在所述第二图像内时进行调整提示；当所述目标区域在所述第二图像内，但不在实时图像窗口范围内时，将所述目标区域的中心点位和所述实时图像窗口的中心点位进行重合移位，以使所述实时图像窗口展示所述目标区域。

作为优选，所述目标区域的显示尺寸为获取所述第二图像时的标准尺寸。

还公开一种用于数码显微镜的多视窗比对显微***，采用上述的比对显微方法；包括有图像组件、显示器和控制***，所述显示器用于显示图像组件获取的显微图像；所述控制***用于存储感兴趣区域，并对应生成目标区域。

还包括一种多视窗比对显微装置，包括上述的***。

本发明的有益效果是：本发明公开一种用于数码显微镜的多视窗比对显微方法、***及显微装置，数码显微镜包括有图像组件和显示器，显示器用于显示图像组件获取的显微图像；在第一放大倍数条件下获取标准尺寸的第一图像，根据第一图像划定感兴趣区域；显示器的全屏显示尺寸为标准尺寸；在第二放大倍数条件下获取标准尺寸的第二图像；根据感兴趣区域在第二图像中获取对应的目标区域，并标定目标区域的坐标范围；进入分屏对比模式，在显示器形成有至少两个显示窗口；显示窗口包括实时图像窗口和对比图像窗口；对比图像窗口展示第一图像的感兴趣区域，实时图像窗口展示第二图像的目标区域；能够通过多个小屏幕展示未改变比例的图形，同时能够对不同放大倍数的图像进行感兴趣区域的有效比对，可以第一时间呈现不同倍数下的区域放大效果；有效、快速地进行比对。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明的实施例中100倍下图像A；

图3为本发明的实施例中从图像A划定感兴趣区域H的示意图；

图4为本发明的实施例中600倍下图像B；

图5为本发明的实施例中从图像B中生成目标区域P的示意图；

图6为本发明的实施例中分屏界面图。

主要元件符号说明如下：

A、第一图像；

B、第二图像；

H、感兴趣区域；

P、目标区域；

X1、对比图像窗口；

X2、实时图像窗口。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

在下文描述中，给出了普选实例细节以便提供对本发明更为深入的理解。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。应当理解所述具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件或它们的组合。

在现有技术中，数码显微镜配备了多个不同倍率的物镜和图像传感器组成图像组件，从而在显示器上能够呈现出实时观察到的显微图像；在显示器上观察首先可以实现多个人同时进行观察，并且配合触摸屏能够直接进行测量和输出图片操作；非常方便；基于此，发明人在实际使用和研发过程中发现，如果需要对同一物体进行不同倍率下的同一位置观察，需要将每张图片都从数码显微镜设备***中导出后，输入到电脑中进行二次操作和观察；首先，这个过程就较为繁琐；其次，如果在数码显微镜的显示屏上直接进行放大缩小的操作进行观察，是无法达到清晰观察的效果，而只能是对像素点的缩放和放大来形成的计算结果；因此也不能够达到实时比对作用；因此需要一种能够在数码显微镜的显示器上可以实时比对观察的方法，可以方便进行观察比对也非常重要，并且更深入地，这个过程还需要解决几个难题，其中就是不同倍率物镜的切换，如果是拆卸式切换镜头，容易将被观测物体的位置打乱，导致后续10倍镜头（示例倍数）下的图像范围在100倍镜头（示例倍数）下无重叠区域，关于这一点，发明人研制了一种直接旋转式即可切换镜头的数码显微镜，可参见文件202210616671.5申请文件的方案；概述为：包括相连接的显示器及底座，底座设置有镜筒；镜筒内设置有图像传感器，图像传感器与显示器电连接以显示画面，在一些实施例中，在底座内还设置有能够调整焦距的组件，底座还设置有调焦齿轮组，调焦齿轮组与镜筒连接以实现调焦；使用调焦齿轮组来调整图像传感器与物镜之间的距离，达到调焦的效果；底座远离显示器一侧的端面连接有旋转壳体，旋转壳体通过定位中心轴体与底座连接，并形成旋转结构；其中，旋转壳体与底座的接触端面设置有相互配合的旋转定位结构，旋转定位结构用于在旋转壳体旋转时形成多个卡接挡位；旋转壳体上还设置有至少两个用于安装物镜的安装孔，安装孔绕定位中心轴体周向均匀分布，当旋转定位结构在卡接挡位内时，至少有一个物镜被配置在镜筒下，以供物镜影像通过。利用定位中心轴体使得旋转壳体能够绕轴旋转，达到可以切换不同物镜的效果；同时配合旋转定位结构形成的卡接挡位，在每个相邻挡位之间旋转切换后，相邻的物镜也随之切换；在旋拧旋转壳体时，依赖旋转定位结构提供阻尼感，能够让用户更好地进行物镜的切换和调整，并且整个结构稳定性高。

那么在解决了这个问题后，还有一个问题就是在10倍镜头下我想要对比的目标可能位于中部位置，但是在100倍镜头下，在图像上呈现的就是放大图像的物体，同时不在中部位置，对于使用者来说很难直观通过肉眼观察快速对应两个图形。这个问题在本发明中进行解决。

同理，由于在10倍镜头或100倍下获得的是铺满整个显示屏的标准尺寸图像那么在分屏后显示窗口的尺寸必然缩小，那么如果保证目标在显示窗口能够显示，也是一个问题，这个问题是进一步延伸的问题，也在本发明中进行解决。

本发明公开一种用于数码显微镜的多视窗比对显微方法，请参阅图1；数码显微镜包括有图像组件和显示器，显示器用于显示图像组件获取的显微图像；该方法包括：

在第一放大倍数条件下获取标准尺寸的第一图像，根据第一图像划定感兴趣区域；显示器的全屏显示尺寸为标准尺寸；由于数码显微镜具有多个不同倍率的物镜，因此第一放大倍数条件和第二放大倍数条件是为了区分在不同物镜倍率下得到的清晰显微图像；

在第二放大倍数条件下获取标准尺寸的第二图像；

根据感兴趣区域在第二图像中获取对应的目标区域，并标定目标区域的坐标范围；由于第一图像和第二图像均是从同一个物体的同一摆放位置获得的，因此从第一图像标定的感兴趣范围，能够通过两个物镜倍率之比来等比例获得具有相同特征的图像，其差别为清晰度的差别；因此能够从第二图像中标定出目标区域；所谓目标区域和感兴趣区域就是想要在数码显微镜上进行比对的图像；

进入分屏对比模式，在显示器形成有至少两个显示窗口；显示窗口包括实时图像窗口和对比图像窗口；显示窗口的大小优选为同等大小，并且最好与标准尺寸的长宽比一致，这样能够方便展示第一图像和第二图像；并且能够减少中间运算的数据量；

对比图像窗口展示第一图像的感兴趣区域，实时图像窗口展示第二图像的目标区域。感兴趣区域的区域肯定是小于第一图像的大小，因此感兴趣区域展示在对比图像窗口内时，不需要缩放，而是选择性的展示该区域即可；同理，对应的目标区域可能会超出实时图像窗口的大小，但是也能够选择性的先展示部分，再通过移动载物台或者直接移动展示区域来呈现比对；那么在显示窗口内对图像进行展示，就可以快速对应和呈现所想要比对区域的图像。

在本实施例中，在划定感兴趣区域时，获取点击点位，以点击点位为中心对称点形成中心对称图形，在中心对称图形区域内框选的范围为感兴趣区域；并将中心对称图形和第一图像形成坐标对应关系。因为中心对称图形是规则图形，例如圆形和正方形；可以很方便地选定标准区域，同时方便对感兴趣区域和目标区域进行标定。

在本实施例中，在划定有感兴趣区域后，对感兴趣区域内的图像特征进行提取，所谓图像特征可以根据现有的图像特征提取的三种方式进行，例如HOG特征和LBP特征，由于显微镜图像较为单一，无需深度和色彩信息，因此可以采用LBP特征来描述图像局部问题特征，非常合适；获取第二放大倍数条件，根据第二放大倍数条件和第一放大倍数条件的比例关系，例如第一放大倍数条件为100倍，第二放大倍数条件为600倍，那么比例关系就是6倍，将提取到的图像特征进行等比例放大，得到中间图像特征，因为该处为像素点的放大，因此只有对应关系，其图像较为模糊，只能通过上述算法实现特征对应；根据中间图像特征，在第二图像中选定对应的目标区域。

作为优选，在对比图像窗口展示第一图像的感兴趣区域时，获取对比图像窗口的显示尺寸和中心点位，将中心对称点和中心点位重复，将标准尺寸下的感兴趣区域展示在对比图像窗口。能够保证感兴趣区域本身不缩放的展示在对比图像窗口，且结合对感兴趣区域的中心对称图形限定，实现中心点位对称可以更好的展示感兴趣区域的图形。作为优选的一个实施方式，当感兴趣区域的尺寸范围大于对比图像窗口的显示尺寸时，缩放第一图像，以使感兴趣区域的边界与对比图像窗口的显示边界重合。首先展示完全的感兴趣区域，因为第一图像是静态图像，能够进行处理和叠放，所以先展示完全的感兴趣区域；当缩放第一图像后，第一图像的放大极限为标准尺寸。且该过程调用的缩放图像是对于图像的数字化处理，而展示为放大极限后，则直接使用原有的第一图像进行展示，虽然会有部分感兴趣区域不在对比图像窗口的显示范围，但是可以拖动屏幕以更改该窗口展示的图像位置。

在本实施例中，在选定目标区域后，当目标区域不在第二图像内时进行调整提示；由于第二图像是展示跟小范围实体的像，那么就有可能出现找不到对应的目标区域情况，因此进行提醒，要么通过移动载物台来重新获取第二图像，要么重新选定感兴趣区域；当然，也存在当目标区域在第二图像内，但不在实时图像窗口范围内的情况，那么将目标区域的中心点位和实时图像窗口的中心点位进行重合移位，以使实时图像窗口展示目标区域。也可以实现对感兴趣区域和目标区域的快速比对。

在本实施例中，目标区域的显示尺寸为获取第二图像时的标准尺寸。也就是说在对比展示时不对图像进行缩小。

还公开一种用于数码显微镜的多视窗比对显微***，采用上述的比对显微方法；包括有图像组件、显示器和控制***，显示器用于显示图像组件获取的显微图像；控制***用于存储感兴趣区域，并对应生成目标区域。

还包括一种多视窗比对显微装置，包括上述的***。

实施例

请参阅图5-图6，采用的未超出尺寸范围的感兴趣区域划分，并且原图像为彩色；在数码显微镜上装配有100倍物镜、600倍物镜和1200倍物镜；显示器尺寸为400*600mm；利用100倍物镜作为第一放大倍数条件采集到第一图像A，图像A的尺寸为400*600mm；在第一图像上触摸显示器划出正方形的感兴趣区域H，***对H区域进行特征提取和计算；然后切换到600倍物镜，期间只进行调焦，不对物体的位置进行调整；然后获得第二图像B，图像B的尺寸为400*600mm，根据图像H中的特征，首先放大6倍后找到对应特征范围，为目标区域P；然后进行分屏，共两个100*150mm尺寸的显示窗口，在对比图像窗口X1展示图像H，且中心重合；在实时图像窗口X2展示图像P，将图像P的中心位移至窗口中心重合。

本发明的优势在于：

1、能够以非常便捷的方式切换镜头，以满足不同的使用要求；切换方式简单，结构设计巧妙、并且转动过程精准稳定

2、能够快速简便的定义出不同物镜下的比例尺，以此来便捷测算出待测物体的尺寸数据。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于数码显微镜的多视窗比对显微方法，数码显微镜包括有图像组件和显示器，所述显示器用于显示图像组件获取的显微图像；其特征在于，该方法包括：

在第一放大倍数条件下获取标准尺寸的第一图像，根据所述第一图像划定感兴趣区域；所述显示器的全屏显示尺寸为所述标准尺寸；

在第二放大倍数条件下获取标准尺寸的第二图像；

根据所述感兴趣区域在所述第二图像中获取对应的目标区域，并标定目标区域的坐标范围；

进入分屏对比模式，在显示器形成有至少两个显示窗口；所述显示窗口包括实时图像窗口和对比图像窗口；

所述对比图像窗口展示所述第一图像的所述感兴趣区域，所述实时图像窗口展示所述第二图像的所述目标区域。

2.根据权利要求1所述的用于数码显微镜的多视窗比对显微方法，其特征在于，在划定所述感兴趣区域时，获取点击点位，以所述点击点位为中心对称点形成中心对称图形，在所述中心对称图形区域内框选的范围为所述感兴趣区域；并将所述中心对称图形和所述第一图像形成坐标对应关系。

3.根据权利要求2所述的用于数码显微镜的多视窗比对显微方法，其特征在于，在划定有所述感兴趣区域后，对所述感兴趣区域内的图像特征进行提取；获取所述第二放大倍数条件，根据所述第二放大倍数条件和所述第一放大倍数条件的比例关系，将所述图像特征进行等比例放大，得到中间图像特征；根据所述中间图像特征，在所述第二图像中选定对应的目标区域。

4.根据权利要求2所述的用于数码显微镜的多视窗比对显微方法，其特征在于，在所述对比图像窗口展示所述第一图像的所述感兴趣区域时，获取所述对比图像窗口的显示尺寸和中心点位，将所述中心对称点和所述中心点位重复，将所述标准尺寸下的所述感兴趣区域展示在所述对比图像窗口。

5.根据权利要求4所述的用于数码显微镜的多视窗比对显微方法，其特征在于，当所述感兴趣区域的尺寸范围大于所述对比图像窗口的显示尺寸时，缩放所述第一图像，以使所述感兴趣区域的边界与所述对比图像窗口的显示边界重合。

6.根据权利要求5所述的用于数码显微镜的多视窗比对显微方法，其特征在于，当缩放所述第一图像后，所述第一图像的放大极限为标准尺寸。

7.根据权利要求3所述的用于数码显微镜的多视窗比对显微方法，其特征在于，在选定所述目标区域后，当所述目标区域不在所述第二图像内时进行调整提示；当所述目标区域在所述第二图像内，但不在实时图像窗口范围内时，将所述目标区域的中心点位和所述实时图像窗口的中心点位进行重合移位，以使所述实时图像窗口展示所述目标区域。

8.根据权利要求7所述的用于数码显微镜的多视窗比对显微方法，其特征在于，所述目标区域的显示尺寸为获取所述第二图像时的标准尺寸。

9.一种用于数码显微镜的多视窗比对显微***，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的比对显微方法；包括有图像组件、显示器和控制***，所述显示器用于显示图像组件获取的显微图像；所述控制***用于存储感兴趣区域，并对应生成目标区域。

10.一种多视窗比对显微装置，其特征在于，包括权利要求9所述的***。

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