[發明專利]用于觀測動物神經元細胞活動的圖像采集方法及裝置

有效

• 申請號: 202010179454.5
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111371995B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 王化平;王紹安;楊宇航;黃強;崔露;李敬肖;福田敏男
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/225;G02B7/36
• 代理公司: 北京知果之信知識產權代理有限公司 11541
• 代理人: 卜榮麗

本申請公開了一種用于觀測動物神經元細胞活動的圖像采集方法及裝置、電子設備及可讀存儲介質。該方法包括：根據預設圖像清晰度評價算法確定調焦電壓閾值范圍；獲取當前電壓值并調節所述當前電壓值，以使所述當前電壓值處在所述調焦電壓閾值范圍內實現自動調焦；根據自動調焦后的所述當前電壓值以及陀螺儀的角度差值變化量確定目標焦距；根據所述目標焦距確定第一目標電壓值，以根據所述第一目標電壓值調節所述當前電壓值實現光學防抖。本申請解決了現有的用于觀測自由行為動物神經元細胞活動的圖像采集方法由于需要手動調焦且成像系統容易抖動導致采集的圖像質量不高導致的技術問題，實現了提高采集圖像的質量的技術效果。

技術領域

本申請涉及顯微成像技術領域，具體而言，涉及一種用于觀測動物神經元細胞活動的圖像采集方法及裝置、電子設備及可讀存儲介質。

背景技術

現代腦科學，是用多學科的手段綜合研究腦的正常功能和腦疾病機制的一門新的學科。開展腦科學的研究對揭開腦功能的奧秘、防治神經系統疾患、研制新型人工智能、開發人的智力水平、認識人類自我等都有重要意義。腦科學的研究不僅關乎人類的健康和福祉，也關乎未來的生產力，有望深刻改變社會。美、日、歐等發達國家紛紛于20世紀90年代制定了腦科學研究的長遠計劃，并宣稱21世紀是“腦科學時代”。

隨著腦成像、生物傳感、人機交互以及大數據等新技術的不斷涌現，腦科學與類腦研究成為國際科技前沿的熱點領域，成為世界主要發達國家必爭的重大戰略領域，世界各國相繼啟動腦科學研究計劃。相關技術中的腦科學研究主要以動物大腦為研究對象，開展一系列對動物神經元細胞的觀測和研究。微型鈣離子成像顯微系統是目前現有的進行自由行為動物神經元細胞觀測與研究所采用的主要系統。

然而，發明人發現，現有的微型鈣離子成像顯微系統在使用過程至少存在如下問題：第一，調焦時需要手動調整調焦滑塊，人眼判斷圖像清晰度，誤差大；第二，在實驗中，自由行為動物在進行大動作活動時，主體會相對于基板產生傾斜，使光軸產生傾角，引起成像系統抖動而導致離焦，像質受損，圖像模糊，采集數據存在較大誤差。由于上述原因，使得后期數據分析計算量大，并且不能實現實時處理。因此，如何自動、高效、實時獲得高質量的動物神經元細胞活動數據仍是亟待解決的難題。

針對相關技術中的用于觀測自由行為動物神經元細胞活動的圖像采集方法由于需要手動調焦且成像系統容易抖動導致采集的圖像質量不高導致的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本申請的主要目的在于提供一種用于觀測動物神經元細胞活動的圖像采集方法及裝置、電子設備及可讀存儲介質，以解決相關技術中的用于觀測自由行為動物神經元細胞活動的圖像采集方法由于需要手動調焦且成像系統容易抖動導致采集的圖像質量不高導致的問題。

為了實現上述目的，根據本申請的第一方面，提供了一種用于觀測動物神經元細胞活動的圖像采集方法。

根據本申請的用于觀測動物神經元細胞活動的圖像采集方法包括：根據預設圖像清晰度評價算法確定調焦電壓閾值范圍；獲取當前電壓值并調節所述當前電壓值，以使所述當前電壓值處在所述調焦電壓閾值范圍內實現自動調焦；根據自動調焦后的所述當前電壓值以及陀螺儀的角度差值變化量確定目標焦距；根據所述目標焦距確定第一目標電壓值，以根據所述第一目標電壓值調節所述當前電壓值實現光學防抖。

進一步地，所述根據預設圖像清晰度評價算法確定調焦電壓閾值范圍包括：根據所述預設圖像清晰度評價算法計算第二目標電壓值；根據所述第二目標電壓值確定所述調焦電壓閾值范圍。

進一步地，所述獲取當前電壓值并調節所述當前電壓值，以使所述當前電壓值處在所述調焦電壓閾值范圍內實現自動調焦包括：判斷所述當前電壓值是否在所述調焦電壓閾值范圍內；如果不在，則調節所述當前電壓值，以使所述當前電壓值處在所述調焦電壓閾值范圍內實現自動調焦。