[發明專利]細胞DNA倍體分析三維運動平臺的快速掃描成像方法

有效

• 申請號: 201710615641.1
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107561075B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 李慶華;夏啟凱;劉霞
• 申請（專利權）人: 山東頤澤天泰醫療科技有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N21/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

細胞DNA倍體分析三維運動平臺的快速掃描成像方法,將載玻片上的圖像快速掃描完成，通過每次Z軸變化時相應的梯度值數據，計算出每步Z軸運動的梯度值平均變化量，通過對掃描完的所有圖像的梯度值計算，得出此時梯度值與最大梯度值之間的差值，計算出此時Z軸的位置距離最大梯度值時Z軸的位置之間的步數，該步數作為補償依據。用梯度值的平均變化量和步數相乘獲得需要補償的梯度值來補償圖像，達到與聚焦相同的技術效果。與現有技術相比，本發明提供的用于細胞DNA倍體分析三維運動平臺的快速掃描成像方法適用于批量掃描圖片的處理過程，一個載玻片的全部掃描過程只需要一次聚焦，縮短了掃描的時間，提高了效率。

技術領域

本發明屬于三維運動平臺操縱方法技術領域，涉及一種用于細胞DNA倍體分析三維運動平臺的快速掃描成像方法。

背景技術

顯微鏡對圖像進行掃描的過程中，需要調制焦距聚焦，以便找到最清晰的圖像，聚焦過程耗時費力。為了快速聚焦，提高精度，現有的顯微鏡常采用以下方式提高效率。第一種方式是“金相三維自動平臺”(曾立波等：“金相三維自動平臺”，《金屬熱處理》，2002年第27卷第9期。)一文介紹的通過軟件來控制載物平臺在X軸、Y軸、Z軸方向的運動，自動移動、自動聚焦，改變了自動聚焦的算法，采用圖像灰度差分絕對值之和算法。

第二種方式是“普通顯微鏡操作控制平臺的自動化改造”(丁良：“普通顯微鏡操作控制平臺的自動化改造”，山東大學碩士學位論文，2006年。)一文介紹的方法：在上位機圖像處理中，對當前圖像清晰度判別函數進行對比，并采用小波變換對圖像清晰度進行判別，使系統聚焦。對系統的運動精度和定位精度進行分析，用誤差補償的方法提高系統精度。

第三種方式是“激光掃描共焦顯微鏡圖像的亮度補償”(唐郭強等：“激光掃描共焦顯微鏡圖像的亮度補償”，《激光雜志》，2006年第27卷第6期。)一文介紹的用自適應亮度補償方法改進激光掃描共焦顯微鏡所獲取圖像的視覺效果的方法：Z軸向下取16幀圖像，由于噪聲的影響，不同高度之間的圖像清晰度、亮度和對比度不同，越向下亮度越低，通過每次Z軸向下取圖像時，不斷調節，增大激光功率，彌補光強的衰減，提高成像效果和掃描速度。

上述現有的三種提高顯微鏡圖像質量和/或掃描速度的方法都是在聚焦上改變方法，對于解決單張掃描圖像的質量和速度問題具有效果。但是將上述方法應用于同一載玻片的不同位置圖像進行批量采集過程中，批量掃描成像的時候還是需要每次對平臺移動后掃描的區域進行聚焦，聚焦過程累積耗費的時間非常可觀。

細胞DNA倍體分析采集圖像的過程是一個批量采集過程。批量采集時，需要每次對不同位置的細胞圖像進行聚焦掃描成像，每次的成像過程需要調制焦距聚焦。現有技術每張圖像的采集時間平均大約需要1秒，假設一個載玻片批量采集900張圖像，大概需要15分鐘的時間完成一次采集過程。考慮到替換載玻片等準備工作的時間，對于體檢單位或者醫院這樣的機構，一臺顯微鏡一天8小時工作時間最多能處理30份樣本數據的采集。采集時間長，工作效率低。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種提高成像速度的用于細胞DNA倍體分析三維運動平臺的快速掃描成像方法。

細胞DNA倍體分析的三維運動平臺，包括圖像信息采集系統，顯微鏡運動控制系統和計算機，所述計算機中設有圖像分析系統和MySQL數據庫，所述細胞DNA倍體分析三維運動平臺的快速掃描成像方法，包括如下方法步驟：

S1：做好工作臺的準備工作；

S2：將顯微鏡載物平臺復位到原點起始位置，利用顯微鏡運動控制軟件控制載物平臺X軸、Y軸運動，對白板載玻片進行位置掃描標定，記錄下每次掃描的位置坐標，并將位置坐標掃描數據存儲到所述MySQL數據庫中；

S3：用載有細胞DNA倍體的待掃描載玻片置換出步驟S2中的白板載玻片，手動調節Z軸聚焦到圖像最清晰的位置，保持Z軸位置和光源亮度不變；