CN202231776U - 一种显微切片的扫描装置 - Google Patents
一种显微切片的扫描装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202231776U CN202231776U CN2011203825525U CN201120382552U CN202231776U CN 202231776 U CN202231776 U CN 202231776U CN 2011203825525 U CN2011203825525 U CN 2011203825525U CN 201120382552 U CN201120382552 U CN 201120382552U CN 202231776 U CN202231776 U CN 202231776U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- imaging system
- section
- automatic
- mobile platform
- dimensional mobile
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Image Input (AREA)
Abstract
一种显微切片的扫描装置，包括计算机、自动三维移动平台、依次同轴设置的光源、切片支撑架、成像***；自动三维移动平台与切片支撑架或成像***连接，由控制器控制，带动切片或成像***在三维方向运动；控制器、成像***分别与计算机相互电联接；自动三维移动平台或切片支撑架上放置待测的切片；成像***包括同轴顺序设置的物镜、成像透镜、面阵图像传感器；照明***包括光源和照明透镜。其优点是：扫描时切片相对于成像***连续运动，速度高；控制精度要求较低，降低成本；用普通面阵图像传感器，可直接用其建立对焦模型，不需额外辅助对焦装置，更降低成本。
Description
技术领域
本实用新型属于显微镜技术领域，具体涉及一种显微切片的扫描装置。
背景技术
虚拟显微镜可以获得大视场的同时获得高分辨率的图像，得到广泛的应用，目前主要有三种技术：第一种是，面阵图像传感器配合切片的扫描，具体是切片移动一个视场后，停下来等面阵图像传感器曝光，曝光结束后再移动至下一个视场，依此类推，获得多个连续视场的图像数据，最后拼接成全视场的图像。该方法具有实现简单，但切片需要走走停停，而且停止后还需再等待一段时间，确保切片稳定后再开始曝光，因而速度比较慢；第二种是，线阵图像传感器配合切片的匀速运动，一般称为线扫方式，其在扫描时，切片是保持匀速运动，速度很快，但是控制复杂，要求载物台的控制精度高，并需要有辅助的对焦装置，***成本高；第三种是，微透镜阵列配合面阵图像传感器扫描，速度非常快，但是由于对焦范围是对整个切片的组织部分进行聚焦，图像质量也不很好，其面阵图像传感器需要定制，***结构非常复杂。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种扫描速度快、***简单的显微切片的扫描装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种显微切片的扫描装置，包括计算机，其特征在于：还包括同轴设置的照明***、成像***，所述照明***与成像***之间，还设置有一自动三维移动平台；一控制器控制所述自动三维移动平台运动，所述自动三维移动平台上可放置待测的切片；所述计算机与所述控制器、成像***分别相互电联接，控制所述成像***、以及通过所述控制器控制所述自动三维移动平台同步工作；并使得所述自动三维移动平台上放置的待测切片与成像***处于连续的相对运动中。
优选的，在所述自动三维移动平台上、所述自动三维移动平台与成像***之间，设置有切片支撑架；所述切片支撑架用于放置待测的切片。
优选的，所述控制器控制自动三维移动平台带动切片支撑架及其上待测的切片，同时或分别在X方向即横向、Y方向即纵向和Z方向即轴向运动。
优选的，所述的成像***包括同轴顺序设置的成像镜头和图像传感器。
优选的，所述的成像镜头包括同轴顺序设置的物镜和成像透镜。
优选的，所述图像传感器为面阵图像传感器；所述的面阵图像传感器，其最短曝光时间 为μs数量级。
优选的，所述的照明***包括光源和照明透镜。
一种显微切片的扫描装置，包括计算机，其特征在于：还包括依次同轴顺序设置的照明***、切片支撑架、成像***，所述切片支撑架固定不动，其上可放置待测的切片；所述成像***与一自动三维移动平台连接；所述自动三维移动平台由一控制器控制，可带动所述成像***运动；所述计算机分别与所述控制器、成像***相互电联接，由所述计算机控制所述成像***、以及通过所述控制器控制所述自动三维移动平台同步工作；并使得所述成像***与所述切片支撑架上放置的待测切片处于连续的相对运动中。
优选的，所述控制器控制自动三维移动平台，带动所述成像***，同时或分别在X方向即横向、Y方向即纵向和Z方向即轴向运动。
优选的，所述的成像***包括同轴顺序设置的成像镜头和图像传感器。
优选的，所述的成像镜头包括同轴顺序设置的物镜和成像透镜。
优选的，所述图像传感器为面阵图像传感器；所述的面阵图像传感器，其最短曝光时间为μs数量级。
优选的，所述的照明***包括光源和照明透镜。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1)扫描某个条带时时，切片是连续运动的，没有停留时间，扫描速度得以有效提高；2)切片不需要严格的匀速运动，对自动载物台的控制精度要求较低，比较容易实现，也降低***的成本；3)采用普通的面阵图像传感器，不需要用昂贵的线阵图像传感器，进一步降低***成本；4)采用普通的面阵图像传感器，可以直接用其建立对焦模型，不需要额外的辅助对焦装置。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的结构框图；
图2是本实用新型实施例二的结构框图；
图3是切片沿Y方向分成M个扫描条带的示意图；
图4是图3中任一条扫描条带分成N个连续视场的示意图；
图中标记为：1、照明***；11、光源；12、照明透镜；2、自动三维移动台；3、切片支撑架；4、切片；5、成像***；51、物镜；52、成像透镜；53、面阵图像传感器；6、计算机；7、控制器。
具体实施方式
下面结合附图实施例，对本实用新型做进一步描述：
实施例一
如图1、3、4所示，一种实施上述扫描方法的扫描装置，包括计算机6，还包括同轴设置的照明***1、成像***5，所述照明***1与成像***5之间，还设置有一自动三维移动平台2；在所述自动三维移动平台2上、所述自动三维移动平台2与成像***5之间，设置有切片支撑架；所述切片支撑架用于放置待测的切片；
一控制器7控制所述自动三维移动平台2运动，所述自动三维移动平台2上可放置待测的切片4；所述计算机6与所述控制器7、成像***5分别相互电联接，控制所述成像***5、以及通过所述控制器7控制所述自动三维移动平台2同步工作；并使得所述自动三维移动平台2上放置的待测切片4与成像***5处于连续的相对运动中；
所述控制器7控制自动三维移动平台2带动切片支撑架3及其上待测的切片4，同时或分别在X方向即横向、Y方向即纵向和Z方向即轴向运动；所述的成像***5包括同轴顺序设置的成像镜头和图像传感器；所述的成像镜头包括同轴顺序设置的物镜51和成像透镜52；所述图像传感器为面阵图像传感器53，其最短曝光时间为μs数量级；所述的照明***1包括光源11和照明透镜12。
实施例二
如图2、3、4所示，一种显微切片的扫描装置，包括计算机6，还包括依次同轴顺序设置的照明***1、切片支撑架3、成像***5，所述切片支撑架3固定不动，其上可放置待测的切片4；所述成像***5与一自动三维移动平台2连接；所述自动三维移动平台2由一控制器7控制，所述控制器7控制自动三维移动平台2带动所述成像***5，同时或分别在X方向即横向、Y方向即纵向和Z方向即轴向运动；所述计算机6分别与所述控制器7、成像***5相互电联接，由所述计算机6控制所述成像***5、以及通过所述控制器7控制所述自动三维移动平台2同步工作；并使得所述成像***5与所述切片支撑架3上放置的待测切片4处于连续的相对运动中；
所述的成像***5包括同轴顺序设置的成像镜头和图像传感器；所述的成像镜头包括同轴顺序设置的物镜51和成像透镜52；所述图像传感器为面阵图像传感器53，其最短曝光时间为μs数量级；所述的照明***1包括光源11和照明透镜12。
光源11具有较高的亮度，使得面阵图像传感器53可以用较短的曝光时间获得图像；自动三维移动台2上放置待扫描的切片4；控制器7的输出接至自动三维移动台2，控制器7向自动三维移动台2输出驱动信号，使自动三维移动台2上的切片4沿横向和/或纵向移动；面阵图像传感器53能支持最短的曝光时间为μs数量级；计算机6分别与控制器7、面阵图像传感器53相互电连接，控制自动三维移动台2和面阵图像传感器53的同步工作，使得自动三维移动台2带动切片4移动一个扫描视场后，面阵图像传感器53立即曝光。
所述的光源11，提供较强的亮度，以保证面阵图像传感器53工作在最短曝光时间情况下，可以获得足够亮度的图像，或者选用大功率的卤素灯(50W)、LED(3W)等等，或者选用具有同步闪光功能的光源，只在曝光期间工作即闪光；面阵图像传感器53是采用逐行扫描方式对切片4进行成像的，首先需将切片4沿着纵向划分成M若干个连续的扫描条带，每个扫描条带的宽度设为面阵图像传感器53的对应物方视场在纵向方向的尺寸，并且将每个扫描条带沿着横向再划分成若干个连续的扫描视场，每个扫描视场的长度设为面阵图像传感器53的对应物方视场在横向方向的尺寸。
如图3所示，是切片4沿Y方向分成M个扫描条带的示意图，假设切片4是沿X方向匀速运动，其长为Sx，宽为Sy，面阵图像传感器53对应的物方视场是长为Fx，宽为Fy的矩形，将切片4的扫描区域分成M个连续的长为Sx，宽为Fy的扫描条带，其中： 
表示上取整函数。
如图4所示，是其中一条扫描条带分成N个连续视场的示意图，宽度为Fy，长度为Sx的扫描条带在X方向以物方视场的长Fx为单位分成N个连续的视场，其中：
本实用新型采用了将切片4沿着纵向划分成若干个连续的扫描条带，每个扫描条带的宽度设为面阵图像传感器53的对应物方视场在纵向方向的尺寸，并且将每个扫描条带沿着横向再划分成若干个连续的扫描视场，每个扫描视场的长度设为面阵图像传感器53的对应物方视场在横向方向的尺寸，工作时控制切片4的每个扫描条带依次穿过面阵图像传感器53对应的物方视场，并且每穿过一个扫描视场，面阵图像传感器53就曝光一次，而且曝光时间足够短，保证相对运动引起的图像模糊可以忽略，这样在扫描过程中，切片4和面阵图像传感器53是一直在相对运动，有效提高了扫描速度。
所述的切片4的运动，指的是切片4与面阵图像传感器53及物镜51、成像透镜52的相对运动；既可以是切片4运动，而面阵图像传感器53及物镜51、成像透镜52静止，也可以是切片4静止，面阵图像传感器53及物镜51、成像透镜52运动。
所述切片4的运动，可以是匀速运动，也可以是非匀速运动，只要保证在面阵图像传感器53曝光期间内的速度，不会导致图像模糊即可。
本实用新型的工作原理和工作过程如下：
如图1、2、3、4所示，先将待测切片4沿着其纵向划分成若干个连续的扫描条带，每个扫描条带的宽度设为成像***5的物方视场在纵向方向的尺寸，并且将每个扫描条带沿着横向再划分成若干个连续的扫描视场，每个扫描视场的长度设为成像***5的物方视场在横向 方向的尺寸；还包括如下步骤：
a)控制切片4与成像***5在横向上相对连续运动，亦即，使切片4的当前扫描条带连续穿过成像***5的物方视场；
b)当切片4的当前扫描条带的当前扫描视场移动完全进入成像***5的物方视场时，成像***5开始曝光，曝光时间为1～80μs；此时切片4和成像***5仍在相对运动；
c)采集当前扫描条带的当前扫描视场的曝光后的图像数据；
d)计算机6将该当前扫描条带的当前扫描视场的图像数据和之前的当前扫描条带的所有已存储图像数据合并，作为当前扫描条带的图像数据存储于计算机6的存储器中；
e)计算机6判断切片4的当前扫描条带是否扫描完成；如果未完成，则将当前扫描条带的下一个扫描视场认定为当前扫描视场，并返回步骤b)；否则，继续下一步骤；
f)计算机6将当前扫描条带的图像数据和之前的已扫描的所有扫描条带的已存储图像数据合并，作为该切片4整个扫描区域的图像数据存储于计算机6的存储器中；
g)计算机6判断切片4的所有扫描条带是否扫描完成；如果未完成，控制切片4和成像***5在纵向上相对移动，使成像***5位于切片4的下一个扫描条带上，并将下一个扫描条带的第一个扫描视场认定为当前扫描视场，并返回步骤a)；否则，结束对该切片4的扫描。
所述步骤a)中，切片4与成像***5在横向上相对连续运动，即：或者是成像***5静止，切片4运动；或者是成像***5运动，切片4静止。
所述步骤a)中，切片4与成像***5在横向上相对连续运动，或者是匀速运动，或者是非匀速运动；只要保证在成像***5曝光期间内的相对运动速度不会导致图像模糊即可。
成像***5的曝光时间，是根据切片4与成像***5的相对运动速度确定的，只要保证在成像***5曝光期间内，切片4与成像***5相对运动的速度不会导致图像模糊即可。
成像***5的曝光时间最佳选为20μs。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (13)
1.一种显微切片的扫描装置，包括计算机，其特征在于：还包括同轴设置的照明***、成像***，所述照明***与成像***之间，还设置有一自动三维移动平台；一控制器控制所述自动三维移动平台运动，所述自动三维移动平台上可放置待测的切片；所述计算机与所述控制器、成像***分别相互电联接，控制所述成像***、以及通过所述控制器控制所述自动三维移动平台同步工作；并使得所述自动三维移动平台上放置的待测切片与成像***处于连续的相对运动中。
2.根据权利要求1所述的显微切片的扫描装置，其特征在于：在所述自动三维移动平台上、所述自动三维移动平台与成像***之间，设置有切片支撑架；所述切片支撑架用于放置待测的切片。
3.根据权利要求2所述的显微切片的扫描装置，其特征在于：所述控制器控制自动三维移动平台带动切片支撑架及其上待测的切片，同时或分别在X方向即横向、Y方向即纵向和Z方向即轴向运动。
4.根据权利要求1至3任一所述的显微切片的扫描装置，其特征在于：所述的成像***包括同轴顺序设置的成像镜头和图像传感器。
5.根据权利要求4所述的显微切片的扫描装置，其特征在于：所述的成像镜头包括同轴顺序设置的物镜和成像透镜。
6.根据权利要求5所述的显微切片的扫描装置，其特征在于：所述图像传感器为面阵图像传感器；所述的面阵图像传感器，其最短曝光时间为μs数量级。
7.根据权利要求6所述的显微切片的扫描装置，其特征在于：所述的照明***包括照明透镜和光源。
8.一种显微切片的扫描装置，包括计算机，其特征在于：还包括依次同轴顺序设置的照明***、切片支撑架、成像***，所述切片支撑架固定不动，其上可放置待测的切片；所述成像***与一自动三维移动平台连接；所述自动三维移动平台由一控制器控制，可带动所述成像***运动；所述计算机分别与所述控制器、成像***相互电联接，由所述计算机控制所述成像***、以及通过所述控制器控制所述自动三维移动平台同步工作；并使得所述成像***与所述切片支撑架上放置的待测切片处于连续的相对运动中。
9.根据权利要求8所述的显微切片的扫描装置，其特征在于：所述控制器控制自动三维移动平台，带动所述成像***，同时或分别在X方向即横向、Y方向即纵向和Z方向即轴向运动。
10.根据权利要求8或9所述的显微切片的扫描装置，其特征在于：所述的成像***包括同轴顺序设置的成像镜头和图像传感器。
11.根据权利要求10所述的显微切片的扫描装置，其特征在于：所述的成像镜头包括同轴顺序设置的物镜和成像透镜。
12.根据权利要求11所述的显微切片的扫描装置，其特征在于：所述图像传感器为面阵图像传感器；所述的面阵图像传感器，其最短曝光时间为μs数量级。
13.根据权利要求12所述的显微切片的扫描装置，其特征在于：所述的照明***包括同轴顺序设置的光源和照明透镜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011203825525U CN202231776U (zh) | 2011-10-01 | 2011-10-01 | 一种显微切片的扫描装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011203825525U CN202231776U (zh) | 2011-10-01 | 2011-10-01 | 一种显微切片的扫描装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202231776U true CN202231776U (zh) | 2012-05-23 |
Family
ID=46082348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011203825525U Expired - Lifetime CN202231776U (zh) | 2011-10-01 | 2011-10-01 | 一种显微切片的扫描装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202231776U (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103175780A (zh) * | 2013-03-20 | 2013-06-26 | 上海交通大学 | 大尺度生物组织连续切片的自动化成像*** |
| CN105004723A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-10-28 | 宁波江丰生物信息技术有限公司 | 病理切片扫描3d成像与融合装置及方法 |
| CN106918484A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-07-04 | 武汉瑞福宁科技有限公司 | 一种基于组织切片的三维模型的构建方法 |
| CN107426464A (zh) * | 2017-09-01 | 2017-12-01 | 上海极清慧视科技有限公司 | 一种采用ers传感器的病理样片扫描拍摄方法 |
| CN110006684A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-07-12 | 广州金域医学检验中心有限公司 | 数字病理切片的生成***和方法 |
| CN110836891A (zh) * | 2018-08-17 | 2020-02-25 | 湖南爱威医疗科技有限公司 | 实现快速镜检的方法、装置、设备及计算机可读存储介质 |
| CN113376138A (zh) * | 2020-08-11 | 2021-09-10 | 中国科学院物理研究所 | 显微镜三维移动聚焦***和应用 |
-
2011
- 2011-10-01 CN CN2011203825525U patent/CN202231776U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103175780A (zh) * | 2013-03-20 | 2013-06-26 | 上海交通大学 | 大尺度生物组织连续切片的自动化成像*** |
| CN105004723A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-10-28 | 宁波江丰生物信息技术有限公司 | 病理切片扫描3d成像与融合装置及方法 |
| CN106918484A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-07-04 | 武汉瑞福宁科技有限公司 | 一种基于组织切片的三维模型的构建方法 |
| CN107426464A (zh) * | 2017-09-01 | 2017-12-01 | 上海极清慧视科技有限公司 | 一种采用ers传感器的病理样片扫描拍摄方法 |
| CN110836891A (zh) * | 2018-08-17 | 2020-02-25 | 湖南爱威医疗科技有限公司 | 实现快速镜检的方法、装置、设备及计算机可读存储介质 |
| CN110006684A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-07-12 | 广州金域医学检验中心有限公司 | 数字病理切片的生成***和方法 |
| CN113376138A (zh) * | 2020-08-11 | 2021-09-10 | 中国科学院物理研究所 | 显微镜三维移动聚焦***和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102427502B (zh) | 一种显微切片的扫描方法及扫描装置 | |
| CN202231776U (zh) | 一种显微切片的扫描装置 | |
| CN102854615B (zh) | 一种对显微切片的全自动扫描***及方法 | |
| CN105988209B (zh) | 一种基于显微镜的全自动检测*** | |
| CN105683805B (zh) | 图像取得装置以及图像取得装置的图像取得方法 | |
| CN102109673A (zh) | 镜台控制装置、镜台控制方法、镜台控制程序和显微镜 | |
| CN106583941A (zh) | 基于移动端数据采集的3d激光内雕方法及*** | |
| CN104833659B (zh) | 一种生物样品断层显微成像*** | |
| CN108387517A (zh) | 切片扫描方法及*** | |
| WO2000057231A1 (fr) | Microscope confocal a balayage | |
| CN101883198B (zh) | 可实时检测与物理调整画幅的扫描仪及其扫描方法 | |
| CN106645045B (zh) | 一种荧光光学显微成像中基于tdi-ccd的双向扫描成像方法 | |
| CN104469077A (zh) | 扫描仪及扫描方法 | |
| CN111033352B (zh) | 图像取得装置和图像取得方法 | |
| CN108551538B (zh) | 一种平台移动型宽幅工业扫描设备及扫描方法 | |
| CN111203642A (zh) | 一种曲面激光打标机 | |
| CN104019761A (zh) | 一种玉米植株三维形态获取装置和方法 | |
| CN205787345U (zh) | 一种基于显微镜的全自动检测*** | |
| CN208477200U (zh) | 一种可自动对焦的变焦显微扫描*** | |
| CN208596028U (zh) | 一种摄像模组测试设备 | |
| CN207096625U (zh) | 用于调节探针的可视化装置及点灯治具 | |
| CN215868286U (zh) | 一种线阵扫描型的机器视觉教学实验平台 | |
| US9917996B2 (en) | Image pickup device | |
| KR20090067616A (ko) | 레이저 슬릿빔을 이용한 3차원 형상측정장치 | |
| JP5740647B2 (ja) | 画像測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20120523 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |