CN210534819U - 基于手机的微型显微图像采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于手机的微型显微图像采集装置，采集装置包括支座，在支座上设有手机固定台，在手机的摄像头下方设有显微镜头，显微镜头的下方设有玻片座，玻片座的下方设有照明光源，所述的玻片座与显微镜头之间沿X、Y轴做扫描运动，用手机采集玻片的图像，能够大幅缩小体积，便于携带和大幅推广，极大降低了医疗成本，使更多的偏远医疗机构也能够应用该技术进行诊断。

Description

基于手机的微型显微图像采集装置

技术领域

本实用新型涉及医疗图像采集领域，特别是一种基于手机的微型显微图像采集装置。

背景技术

细胞和组织切片扫描是疾病诊断、科研和教学的重要资料，通过数字组织切片扫描仪将玻片内的组织切片进行扫描，转化为数字图像，便于保存、传输和远程诊断，而现有的数字组织切片扫描仪非常昂贵，每台约五十万元人民币，例如中国专利文献CN107543792 A中记载的方案，这限制了组织切片的诊断、科研和教学手段的普及。为解决该技术问题，现有技术也采用了一些改进的方案，以降低设备成本，中国专利文献CN106226897 A记载了一种基于普通光学显微镜和智能手机的组织切片扫描装置，由显微镜固定架、普通光学显微镜、智能手机、调焦及切片移动装置、智能手机固定架和电脑组成。将智能手机、电脑和显微镜的功能整合到一起，以低成本且便捷的方式实现组织切片的数字化。但是该结构的体积仍然较大，不便移动，价格仍然较高。且光学通路路径较长，影响图案的采集精度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供基于手机的微型显微图像采集装置，能够大幅降低成本，缩小体积，且能够实现微型显微图像自动扫描采集。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于手机的微型显微图像采集装置，包括支座，在支座上设有手机固定台，用于固定手机；

在手机的摄像头下方设有显微镜头，显微镜头的下方设有玻片座，玻片座的下方设有照明光源；

所述的玻片座与显微镜头之间沿X、Y轴做扫描运动，以使玻片的图像被采集到手机内。

优选的方案中，所述的显微镜头包括安装在手机固定台的悬臂杆，悬臂杆的一端与手机固定台固定连接，另一端设有显微镜片，显微镜片位于手机的摄像头下方。

优选的方案中，在手机固定台靠近手机的摄像头附近设有下沉的阶台，悬臂杆通过螺钉与下沉的阶台固定连接。

优选的方案中，下沉的阶台设有至少一个定位销，悬臂杆的端头设有相应的销孔，定位销与销孔滑动连接，螺钉与悬臂杆螺纹连接，螺钉的端头顶在下沉的阶台上，通过螺钉的旋转，调节悬臂杆与下沉的阶台之间的距离。

优选的方案中，显微镜片为可更换显微镜片；

显微镜片的放大倍数为2~10倍。

优选的方案中，在手机固定台的两侧设有定位块，定位块通过固定螺钉与手机固定台连接；

两个定位块相对的一面为斜面，定位块的顶部较宽，底部较窄，以利用斜面锁紧手机。

优选的方案中，在手机固定台的表面设有磁吸块；

或者在机固定台的至少一侧设有定位块，同时在手机固定台的表面设有磁吸块；

或者在机固定台的至少一侧设有定位块，同时在手机固定台的表面设有硅胶摩擦片。

优选的方案中，所述的玻片座设置在沿X、Y轴运行的扫描机构上；

在支座上固设有X轴导轨，X轴滑块滑动安装在X轴导轨上，在X轴滑块固设有X轴驱动螺母，X轴驱动电机与X轴螺杆连接，X轴螺杆与X轴驱动螺母螺纹连接，以使X轴驱动电机驱动X轴滑块沿X轴导轨往复运动；

在X轴滑块上固设有Y轴导轨，玻片座滑动安装在Y轴导轨上，在玻片座设有Y轴驱动螺母，Y轴驱动电机与Y轴螺杆连接，Y轴螺杆与Y轴驱动螺母螺纹连接，以使Y轴驱动电机驱动玻片座沿Y轴导轨往复运动。

优选的方案中，还设有控制盒，控制盒输出开关信号与手机连接，以控制手机拍照；

控制盒分别输出脉冲信号与X轴驱动电机和Y轴驱动电机连接，以分别驱动X轴驱动电机和Y轴驱动电机转动。

优选的方案中，所述的X轴驱动电机和Y轴驱动电机为步进电机；

所述的照明光源为LED电源。

本实用新型提供的一种基于手机的微型显微图像采集装置，能够大幅降低现有技术中数字组织切片扫描仪的价格，极大降低了医疗成本，通过采用悬臂结构的显微镜头的结构，能够大幅缩小体积，便于携带和大幅推广，不仅提高了检测的效率，还降低了样本检测对地域性的要求，使更多的偏远医疗机构也能够应用该技术进行诊断。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的另一方向立体结构示意图。

图3为本实用新型使用手机时的立体结构示意图。

图4为本实用新型使用手机时另一方向的立体结构示意图。

图5为本实用新型玻片座驱动机构的结构示意图。

图6为本实用新型中手机固定台固定手机时的结构示意图。

图7为本实用新型中手机固定台优选的固定手机的结构示意图。

图8为本实用新型中显微镜头的结构示意图。

图9为本实用新型中控制盒的控制示意图。

图中：手机固定台1，定位块2，显微镜头3，可更换显微镜片31，悬臂杆32，支座4，玻片座5，玻片第一挡块51，玻片第二挡块52，Y轴驱动螺母53，Y轴螺杆54，Y轴驱动电机6，玻片7，照明光源8，控制盒9，X轴驱动电机10，X轴螺杆101，X轴滑块102，X轴驱动螺母103，Y轴导轨104，X轴导轨105，定位销106，螺钉107，下沉的阶台108，手机11，固定螺钉12，磁吸块13。

具体实施方式

如图1~4中，一种基于手机的微型显微图像采集装置，包括支座4，在支座4上设有手机固定台1，用于固定手机11。

在手机11的摄像头下方设有显微镜头3，显微镜头3的下方设有玻片座5，玻片座5的下方设有照明光源8，优选的，所述的照明光源8为LED电源。由此结构，当使用时，照明光源8的光线穿过玻片座5上的玻片，将细胞的图像经过显微镜头3传输到手机的摄像头，从而被手机的摄像头采集并存储。

如图3~5中，所述的玻片座5与显微镜头3之间沿X、Y轴做扫描运动，以使玻片7的图像被采集到手机11内。

优选的方案如图8中，所述的显微镜头3包括安装在手机固定台1的悬臂杆32，悬臂杆32采用从手机固定台1的一侧向摄像头方向弯曲的形状，悬臂杆32的一端与手机固定台1固定连接，另一端设有显微镜片，优选的方案中，显微镜片的放大倍数为2-10倍；进一步优选的，显微镜片的放大倍数为4倍，显微镜片位于手机11的摄像头下方。本实用新型以一枚显微镜头3替代了现有技术中显微镜复杂的光路结构，从而进一步降低了成本，缩小了体积，而且图像的清晰度进一步提高。

优选的方案如图2、8中，在手机固定台1靠近手机11的摄像头附近设有下沉的阶台108，悬臂杆32通过螺钉107与下沉的阶台108固定连接。由此结构，便于显微镜头3的安装和连接。

优选的方案如图8中，在手机固定台1靠近手机11的摄像头附近设有下沉的阶台108，在下沉的阶台108设有至少一个定位销106，悬臂杆32的端头设有相应的销孔，定位销106与销孔滑动连接，螺钉107与悬臂杆32螺纹连接，螺钉107的端头顶在下沉的阶台108上，通过螺钉107的旋转，调节悬臂杆32与下沉的阶台108之间的距离，从而调节显微镜片31与手机11的摄像头之间的距离；进一步优选的，还设有另外一颗用于固定的螺钉，该螺钉穿过悬臂杆32与下沉的阶台108螺纹连接，在调节到适当位置后，将该螺钉紧固即可。

优选的方案中，所述的显微镜片为可更换显微镜片31。所述的可更换显微镜片31为与悬臂杆32之间活动套接的结构，从而便于通过更换显微镜片实现放大倍数的调节。

优选的方案如图3、4、6中，在手机固定台1的两侧设有定位块2，定位块2通过固定螺钉12与手机固定台1连接；

两个定位块2相对的一面为斜面，定位块2的顶部较宽，底部较窄，以利用斜面锁紧手机11。由此结构，便于方便的固定手机11。

优选的方案如图7中，在手机固定台1的表面设有磁吸块13；由此结构，便于根据手机11不同的摄像头位置进行调节，以便于使手机11的摄像头与显微镜头3的显微镜片对齐。

或者在手机固定台1的至少一侧设有定位块2，同时在手机固定台1的表面设有磁吸块13。由此结构，便于手机11的定位和固定。

或者在机固定台1的至少一侧设有定位块2，同时在手机固定台1的表面设有硅胶摩擦片。由此结构，利用硅胶摩擦片的摩擦力便于手机11的定位和固定。

优选的方案如图5中，所述的玻片座5设置在沿X、Y轴运行的扫描机构上。由此结构，以便于通过玻片座5的蛇形扫描运动，将玻片的图像分解成多个小的图像进行拍摄，然后再拼合成全景的图像。

优选的方案如图5中，在支座4上固设有X轴导轨105，X轴滑块102滑动安装在X轴导轨105上，在X轴滑块102固设有X轴驱动螺母103，X轴驱动电机10与X轴螺杆101连接，X轴螺杆101与X轴驱动螺母103螺纹连接，以使X轴驱动电机10驱动X轴滑块102沿X轴导轨105往复运动；

在X轴滑块102上固设有Y轴导轨104，玻片座5滑动安装在Y轴导轨104上，在玻片座5固设有Y轴驱动螺母53，Y轴驱动电机6与Y轴螺杆54连接，Y轴螺杆54与Y轴驱动螺母53螺纹连接，以使Y轴驱动电机6驱动玻片座5沿Y轴导轨104往复运动。通过以上的结构，实现玻片座5沿X、Y轴的蛇形扫描运动。

优选的方案中，所述的X轴驱动电机10和Y轴驱动电机6为步进电机；

优选的方案如图9中，还设有控制盒9，控制盒9至少一个引脚输出开关信号与手机11连接，以控制手机拍照；控制盒9还与照明光源8点连接，以使在拍摄过程中由照明光源8提供背光。

控制盒9至少两个引脚分别输出脉冲信号分别与X轴驱动电机10和Y轴驱动电机6连接，以分别驱动X轴驱动电机10和Y轴驱动电机6转动。优选的，控制盒采用单片机进行控制，例如意法半导体的STM32F系列单片机。

使用时，如图1~9，将手机11固定在手机固定台1上，使手机11的摄像头与显微镜头3对齐，在玻片座5上放置试样玻片，试拍摄，根据图像的清晰度对手机的参数进行调节，或者调节显微镜头3的高度位置。由于悬臂杆32与手机固定台1的连接位置位于手机11覆盖范围之外，这种高度调节是容易的，该调节也便于适应不同型号的手机。调节完成后，将手机11与控制盒9通过信号线连接。将玻片7定位放置在玻片座5上，启动控制盒9的按钮，照明光源8点亮。

该启动方式也可以通过手机上的app界面进行控制。控制盒9给手机和照明光源8发送一个开关信号，同时手机拍照获得一幅图片，手机将该图像保存；控制盒9给X轴驱动电机10驱动电机发送一个脉冲信号，驱动X轴驱动电机10旋转一个预设的角度，使X轴螺杆101的旋转驱动X轴驱动螺母103移动一个距离，相应的X轴滑块102移动一段距离，从而玻片座5沿X轴移动一段距离，控制盒9给手机和照明光源8发送一个开关信号，照明光源8点亮，同时手机拍照获得一幅图片；直至玻片座5沿着X轴走完一个预设的行程，完成玻片上一行图片的拍照。控制盒9给Y轴驱动电机6发送一个脉冲信号，驱动Y轴驱动电机6旋转一个预设的角度，使Y轴螺杆54的旋转驱动Y轴驱动螺母53移动一段距离，从而玻片座5沿Y轴移动一段距离，控制盒9控制手机拍照获得一幅图片；然后控制盒9驱动玻片座5再次沿X轴行走一个预设的行程，以蛇形扫描的方式，将玻片7的图像扫描至手机中，然后手机将图片通过网络发送至服务端，在服务端进行玻片全景图像的拼接，并通过人工智能方式对全景图像中的细胞进行分类、识别和标识，以便医师进行诊断，从而完成玻片图像的采集和辅助诊断工作，大幅提高医师的诊断效率。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于手机的微型显微图像采集装置，包括支座（4），其特征是：在支座（4）上设有手机固定台（1），用于固定手机（11）；

在手机（11）的摄像头下方设有显微镜头（3），显微镜头（3）的下方设有玻片座（5），玻片座（5）的下方设有照明光源（8）；

所述的玻片座（5）与显微镜头（3）之间沿X、Y轴做扫描运动，以使玻片（7）的图像被采集到手机（11）内。

2.根据权利要求1所述的一种基于手机的微型显微图像采集装置，其特征是：所述的显微镜头（3）包括安装在手机固定台（1）的悬臂杆（32），悬臂杆（32）的一端与手机固定台（1）固定连接，另一端设有显微镜片，显微镜片位于手机（11）的摄像头下方。

3.根据权利要求2所述的一种基于手机的微型显微图像采集装置，其特征是：在手机固定台（1）靠近手机（11）的摄像头附近设有下沉的阶台（108），悬臂杆（32）通过螺钉（107）与下沉的阶台（108）固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于手机的微型显微图像采集装置，其特征是：下沉的阶台（108）设有至少一个定位销（106），悬臂杆（32）的端头设有相应的销孔，定位销（106）与销孔滑动连接，螺钉（107）与悬臂杆（32）螺纹连接，螺钉（107）的端头顶在下沉的阶台（108）上，通过螺钉（107）的旋转，调节悬臂杆（32）与下沉的阶台（108）之间的距离。

5.根据权利要求2所述的一种基于手机的微型显微图像采集装置，其特征是：显微镜片为可更换显微镜片（31）；

显微镜片的放大倍数为2~10倍。

6.根据权利要求1所述的一种基于手机的微型显微图像采集装置，其特征是：在手机固定台（1）的两侧设有定位块（2），定位块（2）通过固定螺钉（12）与手机固定台（1）连接；

两个定位块（2）相对的一面为斜面，定位块（2）的顶部较宽，底部较窄，以利用斜面锁紧手机（11）。

7.根据权利要求1所述的一种基于手机的微型显微图像采集装置，其特征是：在手机固定台（1）的表面设有磁吸块（13）；

或者在机固定台（1）的至少一侧设有定位块（2），同时在手机固定台（1）的表面设有磁吸块（13）；

或者在机固定台（1）的至少一侧设有定位块（2），同时在手机固定台（1）的表面设有硅胶摩擦片。

8.根据权利要求1所述的一种基于手机的微型显微图像采集装置，其特征是：所述的玻片座（5）设置在沿X、Y轴运行的扫描机构上；

在支座（4）上固设有X轴导轨（105），X轴滑块（102）滑动安装在X轴导轨（105）上，在X轴滑块（102）固设有X轴驱动螺母（103），X轴驱动电机（10）与X轴螺杆（101）连接，X轴螺杆（101）与X轴驱动螺母（103）螺纹连接，以使X轴驱动电机（10）驱动X轴滑块（102）沿X轴导轨（105）往复运动；

在X轴滑块（102）上固设有Y轴导轨（104），玻片座（5）滑动安装在Y轴导轨（104）上，在玻片座（5）设有Y轴驱动螺母（53），Y轴驱动电机（6）与Y轴螺杆（54）连接，Y轴螺杆（54）与Y轴驱动螺母（53）螺纹连接，以使Y轴驱动电机（6）驱动玻片座（5）沿Y轴导轨（104）往复运动。

9.根据权利要求8所述的一种基于手机的微型显微图像采集装置，其特征是：还设有控制盒（9），控制盒（9）输出开关信号与手机（11）连接，以控制手机拍照；

控制盒（9）分别输出脉冲信号与X轴驱动电机（10）和Y轴驱动电机（6）连接，以分别驱动X轴驱动电机（10）和Y轴驱动电机（6）转动。

10.根据权利要求8所述的一种基于手机的微型显微图像采集装置，其特征是：所述的X轴驱动电机（10）和Y轴驱动电机（6）为步进电机；

所述的照明光源（8）为LED电源。

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