[發明專利]圖像采集設備、圖像采集方法以及計算機程序

無效

• 申請號: 201210362291.X
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN103033921A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 木島公一朗;成澤龍;鈴木文泰
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G02B21/36
• 分類號: G02B21/36;G02B21/32;H04N5/235
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及一種通過使用顯微鏡采集圖像的圖像采集設備，以及涉及一種圖像采集方法和一種計算機程序。

背景技術

在病理學診斷中，使用了生物樣本的高分辨率圖像。這種高分辨率圖像是通過以預定的放大倍率放大諸如組織切片的生物樣本來獲得的。針對這一點，提出了一種顯微鏡設備，其將放置有生物樣本的區域劃分為多個小區域、以預定的放大倍率放大多個小區域、然后對這些區域成像以采集分割的圖像以及將多個分隔的圖像彼此結合，以生成生物樣本的高分辨率圖像。

此外，生物樣本的某一區域在間隔幾μm的多個焦點位置處成像，因此可看到由此獲得的圖像。由顯微鏡在不同的焦點位置狀態下捕獲的圖像組被稱作“Z堆疊（Z?stack）”（例如，參見日本專利申請公開第2008-500643號）。

發明內容

例如，當厚度為10μm的生物樣本在焦點位置之間以1μm間隔成像時，需執行十次成像。換句話說，一個小區域需要十張圖像。此外，在采用的焦點深度為1μm的光學系統的情況下，擔心當間距大約為1μm時可能會漏看觀察目標。為此，提出了許多建議，即合適的間隔為0.5μm以下。然而，隨著焦點位置之間的間隔變短，組成一個Z堆疊的圖像數據的總大小將增加。此外，對應于一個生物樣本的數據的總大小將變大。這將由于包含在顯微鏡裝置中的存儲由該裝置捕獲的圖像數據的諸如HDD（硬盤驅動器）的存儲器的更新周期太短，而導致維護管理變得麻煩，并且由于諸如從顯微鏡裝置至數據存儲裝置的數據傳輸以及開發過程的瓶頸而導致成像速度變慢。

鑒于以上說明的情況，期望提供能改進有效性并方便用戶的一種圖像采集設備、圖像采集方法以及計算機程序。

根據本發明的實施方式，提供了一種圖像采集設備，包括：光學系統，包括用于放大成像目標的部分；成像裝置，能執行所有像素同時曝光并且被配置為對由光學系統放大的部分成像；移動控制器，被配置為在成像目標部分的厚度方向上移動物鏡的焦點；以及多個曝光處理單元，被配置為在多個位置處執行成像裝置的多重曝光，使得針對由焦點可移動的方向上的位置所劃分的每個范圍，可獲得覆蓋每個范圍的平均圖像。

該范圍可以是小于等于光學系統的焦點深度乘以曝光的重數獲得的值的長度。

該多重曝光處理單元可在物鏡的焦點位置移動的同時執行成像裝置的多重曝光。

該多重曝光處理單元可橫跨多個位置使成像裝置連續曝光。

在每個范圍中連續曝光的多個位置可連續位于每個范圍中。

根據本發明的另一實施方式，本文提供了一種圖像采集方法，包括：通過移動控制器在觀察目標部分的厚度方向上移動物鏡的焦點；由多重曝光處理單元在多個位置處執行成像裝置的多重曝光，使得在由焦點可移動的方向上的位置所劃分的每個范圍中獲得覆蓋每個范圍的平均圖像。

根據本發明的又一實施方式，本文提供了一種使控制顯微鏡的計算機運行的程序，該顯微鏡包括光學系統，該光學系統包括用于放大成像目標的一部分的物鏡，以及成像裝置，能夠執行所有像素同時曝光，并被配置為對由光學系統放大的部分進行成像，該程序使計算機作為以下裝置操作：移動控制器，被配置為在成像目標的一部分的厚度方向上移動物鏡的焦點；以及多重曝光處理單元，被配置為在多個位置處執行成像裝置的多重曝光，使得在由焦點可移動的方向上的位置所劃分的每個范圍中，獲得覆蓋每個范圍的平均圖像。

如以上說明，根據本發明，能夠提高效率并方便用戶。

如附圖中示出的，根據本發明的最佳形式的實施方式的以下詳細描述，本發明的這些和其他目的、特征和優點將變得更加顯而易見。

附圖說明

圖1是示出了典型的Z堆疊成像方法的示圖；

圖2是示出了根據本發明實施方式的成像方法的示圖；

圖3是示出了根據本發明第一實施方式的圖像采集設備的結構的框圖；

圖4是示出了圖3所示的圖像采集設備中的數據處理單元的硬件結構的框圖；

圖5是示出了圖4中所示的數據處理單元的功能結構的框圖；

圖6是示出了將要由圖3中所示的圖像采集設備成像的區域的示圖；

圖7是示出了圖3中所示的圖像采集設備的各個單元在由圖像采集設備進行Z堆疊成像時的操作的時序圖；

圖8是示出了由根據第一實施方式的圖像采集設備獲取的Z堆疊與用于對比的典型Z堆疊的示圖；

圖9是示出了Z堆疊、平均圖像與圖6中示出的待成像的區域的固定焦點圖像之間的關系的示圖；

圖10是示出了平均圖像和用于對比的固定焦點圖像的示圖；