[發(fā)明專利]一種涂片圖像獲取與分析系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN113406076A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設計）人: 郟東耀;李玉娟;曾強
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳輝煌耀強科技有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N21/01
• 代理公司: 北京萬思博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11694
• 代理人: 姜楠楠

1.一種涂片圖像獲取與分析系統(tǒng)，包括：

載物臺，用于承載細胞涂片；

電機控制裝置，和所述載物臺連接，用于控制所述載物臺在三維空間中運動，所述電機控制裝置包括：

傳動機構(gòu)，用于控制所述載物臺在三維空間中運動，

電機，分別與所述傳動機構(gòu)和所述主控制器連接，用于控制所述傳動機構(gòu)，并且基于所述圖像質(zhì)量檢測裝置檢測的離焦測度值驅(qū)動所述傳動機構(gòu)，

LED陣列電路，與所述主控制器連接，用與為所述載物臺提供照明，并且基于所述圖像質(zhì)量檢測裝置檢測的亮度改變照明的強度，

限位檢測傳感器，與所述主控制器連接，用于檢測所述細胞涂片的邊緣是否位于所述顯微鏡的視野內(nèi)；

物鏡轉(zhuǎn)換裝置；

顯微鏡，與所述物鏡轉(zhuǎn)換裝置連接，用于觀測所述細胞涂片；

相機，與所述顯微鏡連接，用于拍攝所述顯微鏡觀測的圖像；

圖像質(zhì)量檢測裝置，用于與所述相機連接，用于控制相機的拍攝，接收所述相機拍攝的圖像，并且檢測所述圖像的離焦測度值和亮度，所述圖像質(zhì)量檢測裝置包括：

相機驅(qū)動電路，與所述相機連接，用于驅(qū)動所述相機，

圖像傳輸電路，與所述相機驅(qū)動電路連接，用于采集所述相機拍攝的圖像，對所述圖像進行預處理并傳輸給第一控制器經(jīng)由所述主控制器傳輸至所述圖像質(zhì)量檢測裝置，

微處理器，與所述主控制器連接，分別與所述相機和所述相機驅(qū)動電路連接，用于根據(jù)在所述顯微鏡距離所述載物臺的不同高度時所述相機拍攝的圖像計算離焦測度值，將所述離焦測度值經(jīng)由所述圖像傳輸電路發(fā)送給所述主控制器，以便所述主控制器根據(jù)所述離焦測度值控制所述電機控制裝置的運動；和用于計算相機拍攝的所述圖像的亮度和所述圖像的復雜度，將所述亮度和所述復雜度經(jīng)由所述圖像傳輸電路發(fā)送給所述主控制器，以便所述主控制器根據(jù)所述亮度和所述復雜度控制所述LED陣列電路；

主控制器，分別與圖像質(zhì)量檢測裝置、物鏡轉(zhuǎn)換裝置和電機控制裝置連接，用于接收圖像質(zhì)量檢測裝置的離焦測度值和亮度，以控制所述電機控制裝置，并且用于控制所述物鏡轉(zhuǎn)換裝置進行物鏡轉(zhuǎn)換；和

圖像分析裝置，與所述主控制器連接，用于接收所述圖像質(zhì)量檢測裝置傳送的所述圖像，對所述圖像進行拼接和分析；

所述主控制器用于執(zhí)行初始化步驟，所述初始化步驟包括：

載物臺初始化步驟：控制所述物鏡轉(zhuǎn)換裝置使低倍物鏡對準所述載物臺，控制所述電機控制裝置，使得所述載物臺到達距離所述低倍物鏡最近的位置，并且使所述細胞涂片的掃描原點對準所述低倍物鏡；

第一焦距調(diào)整步驟：控制所述電機控制裝置，使得所述載物臺在豎直方向遠離所述物鏡到第一預定距離，接收所述相機拍攝得到第一低倍圖像，計算該第一低倍圖像的灰度差分絕對值之和，得到第一離焦測度值；控制所述電機控制裝置，使得所述載物臺繼續(xù)在豎直方向遠離所述物鏡到第二預定距離，接收所述相機拍攝得到第二低倍圖像，計算該第二低倍圖像的灰度差分絕對值之和，得到第二離焦測度值；在第一離焦測度值小于第二離焦測度值時，繼續(xù)所述電機控制裝置使所述載物臺在豎直方向遠離所述物鏡并且接收所述相機拍攝得到的低倍圖像，直到計算得到的離焦測度值大于或者等于后一次計算得到的離焦測度值，將離焦測度值最大的位置作為對焦位置；和

亮度調(diào)節(jié)步驟：接收亮度檢測電路發(fā)送的所述圖像的亮度和所述圖像的復雜度，在所述圖像的亮度小于第一閾值并且所述圖像的復雜度小于第二閾值的情況下，控制LED陣列電路增加照明的強度，設置第一閾值和第二閾值的目的在于同時考慮人眼對圖像亮度和復雜度的敏感度而調(diào)節(jié)光源亮度，使得成像更加清晰；

其中，所述圖像的復雜度采用低倍圖像的像素的亮度值與該低倍圖像的亮度平均值之差的絕對值的加權(quán)平均值進行計算。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器在執(zhí)行所述初始化步驟后，還執(zhí)行低倍圖像傳輸步驟，所述低倍圖像傳輸步驟包括：

控制所述電機控制裝置以第一步進距離控制所述載物臺，使得相機對所述細胞涂片按照行進行拍攝并得到低倍圖像，將所述低倍圖像、低倍圖像編號和對應的載物臺坐標傳送到所述圖像分析裝置；

其中，在限位檢測傳感器檢測到所述細胞涂片的邊緣位于所述顯微鏡的視野內(nèi)的情況下，接收所述限位檢測傳感器發(fā)送的邊緣檢測信號，控制所述電機控制裝置以使得所述細胞涂片在水平面上與該行垂直的方向運動一個像素塊的距離，再拍攝下一行。