一种多景深显微实时交互自动对焦系统

本发明涉及显微成像系统，尤其是指一种多景深显微实时交互自动对焦系统。

背景技术：

1、在传统显微镜中，由于光学焦点限制，只能在非常薄的平面上获得清晰的图像，当样本位于位于焦点以外时，图像就会变得模糊，而多景深显微镜通过采用特定的光学系统设计、图像处理算法，扩展了图像清晰度范围。

2、在临床的显微镜病理诊断中，为了方便对病理样本各个区域的细胞、组织逐个观察观察与分析，以便做出诊断意见，医生通常的做法是先将病理样本划分成多个区域，再单独对每个区域进行对焦、ccd获取每个区域样本清晰图像，最后将所有样本清晰图像合成并传输至显示终端，再对数字样本进行观察，该方法需要多次对焦和拍摄，对焦前的调焦环节时间耗费严重，多次拍摄也产生不必要的样本图像，在面对多个待处理病理样本时，现有技术既费时又费力，医师眼睛也容易产生疲劳，误诊的概率会提升。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中对焦前的调焦环节时间耗费严重，样本图像获取效率的问题，进而提供一种多景深显微实时交互自动对焦系统，不仅提高了显微镜对焦的效率，还缩短了获取样本图像的环节，大大改善病理诊断的效率。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种大景深显微成像系统，包括，显微镜本体，还包括，

3、载物台，置于所述显微镜本体的视场，其用于承载需要成像的样本；

4、辅助调焦模块，用于所述显微镜本体调焦，使得所述样本在所述显微镜本体中的成像具有目标清晰度；

5、图像采集模块，用于采集所述样本具有所述目标清晰度时的成像图像；

6、交互模块，其同时与所述辅助调焦模块和所述图像采集模块连接，所述交互模块被配置为：根据输入的全域成像指令控制所述辅助调焦模块，使得所述图像采集模块采集到包含有所述样本全域的第一成像图像；以及根据输入的局部成像指令控制所述辅助调焦模块，使得所述图像采集模块采集到所述样本的局部区域的第二成像图像；其中，所述局部成像指令与所述第一成像图像的关联。

7、在本发明的一个实施例中，所述交互模块包括运动控制器、显示终端以及输入组件，所述显示终端用于显示成像图像，所述输入组件基于显示终端显示的所述第一成像图像指定其中局部区域作为所述第二成像图像的采集点，所述运动控制器根据该局部区域坐标信息控制所述辅助调焦模块以使样本的所述局部区域在所述显微镜本体中的成像达到目标清晰度，并控制所述图像采集模块获取该局部区域的所述第二成像图像，将所述第二成像图像输出至显示终端。

8、在本发明的一个实施例中，所述辅助调焦模块设置在所述载物台上，所述辅助调焦模块包括移动平台和压电致动器，所述压电致动器驱动承载样本的移动平台移动以使样本在所述显微镜本体中的成像达到目标清晰度。

9、在本发明的一个实施例中，所述移动平台的底部均匀设有多个所述压电致动器，多个所述压电致动器分别对应所述移动平台的边部设置，所述运动控制器根据输入组件的指令分别控制所述多个所述压电致动器驱动移动平台的边部产生不同位移。

10、在本发明的一个实施例中，还包括设置在所述显微镜本体上的电动物镜转盘，多个所述物镜设置在所述电动物镜转盘上，所述运动控制器根据输入组件的指令驱动所述电动物镜转盘转动以切换不同物镜对准样本。

11、在本发明的一个实施例中，还包括设置在所述显微镜本体上的调焦机构，其包括所述物镜的粗准焦螺旋和细准焦螺旋，所述运动控制器根据所述输入组件的指令驱动所述粗准焦螺旋和所述细准焦螺旋转动以使样本在所述显微镜本体中的成像达到目标清晰度。

12、在本发明的一个实施例中，所述调焦机构包括电性连接所述运动控制器的第一电机，所述粗准焦螺旋和所述细准焦螺旋由所述第一电机驱动。

13、在本发明的一个实施例中，还包括设置在所述显微镜本体上的运动机构，所述运动机构驱动所述载物台在水平面移动以调整样本在所述显微镜本体的视场中的位置。

14、在本发明的一个实施例中，所述运动机构包括旋钮和第二电机，所述旋钮驱动所述载物台移动，所述第二电机驱动所述旋钮转动，所述运动控制器根据所述输入组件的指令控制所述第二电机以驱动所述载物台移动。

15、在本发明的一个实施例中，所述第二电机电性连接所述运动控制器。

16、在本发明的一个实施例中，还包括设置在所述载物台正下方的光源和视场光阑，所述视场光阑设置在所述光源的正上方。

17、在本发明的一个实施例中，还包括设置在所述载物台底部的聚光镜，所述聚光镜位于所述视场光阑正上方。

18、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

19、本发明所述的多景深显微实时交互自动对焦系统，使用者借助交互模块控制灵活辅助调焦模块和图像采集模块，大大提高了显微镜的对焦效率，缩短了获取样本图像的环节；通过设置交互模块，显微镜本体与使用者实现了交互，使用者可根据图像采集模块先前获取样本全域的第一成像图像，确定第二成像图像的采集点，辅助调焦模块便能协助该样本采集点快速、精准在显微镜的成像达到目标清晰度，以便图像采集模块实时快速获取该采集点的样本图像输出第二成像图像，使用者通过少量对焦、拍摄即可获取样本任意局部区域的图像，减少了对样本进行对焦和拍摄的次数。

技术特征：

1.一种多景深显微实时交互自动对焦系统，包括，显微镜本体，其特征在于：还包括，

2.根据权利要求1所述的一种多景深显微实时交互自动对焦系统，其特征在于，所述交互模块包括运动控制器、显示终端以及输入组件，所述显示终端用于显示成像图像，所述输入组件基于显示终端显示的所述第一成像图像指定其中局部区域作为所述第二成像图像的采集点，所述运动控制器根据该局部区域坐标信息控制所述辅助调焦模块以使样本的所述局部区域在所述显微镜本体中的成像达到目标清晰度，并控制所述图像采集模块获取该局部区域的所述第二成像图像，将所述第二成像图像输出至显示终端。

3.根据权利要求2所述的一种多景深显微实时交互自动对焦系统，其特征在于，所述辅助调焦模块设置在所述载物台上，所述辅助调焦模块包括移动平台和压电致动器，所述压电致动器驱动承载样本的移动平台移动以使样本在所述显微镜本体中的成像达到目标清晰度。

4.根据权利要求3所述的一种多景深显微实时交互自动对焦系统，其特征在于，所述移动平台的底部均匀设有多个所述压电致动器，多个所述压电致动器分别对应所述移动平台的边部设置，所述运动控制器根据输入组件的指令分别控制所述多个所述压电致动器驱动移动平台的边部产生不同位移。

5.根据权利要求2所述的一种多景深显微实时交互自动对焦系统，其特征在于，还包括设置在所述显微镜本体上的电动物镜转盘，多个所述物镜设置在所述电动物镜转盘上，所述运动控制器根据输入组件的指令驱动所述电动物镜转盘转动以切换不同物镜对准样本。

6.根据权利要求2所述的一种多景深显微实时交互自动对焦系统，其特征在于，还包括设置在所述显微镜本体上的调焦机构，其包括所述物镜的粗准焦螺旋和细准焦螺旋，所述运动控制器根据所述输入组件的指令驱动所述粗准焦螺旋和所述细准焦螺旋转动以使样本在所述显微镜本体中的成像达到目标清晰度。

7.根据权利要求6所述的一种多景深显微实时交互自动对焦系统，其特征在于，所述调焦机构包括电性连接所述运动控制器的第一电机，所述粗准焦螺旋和所述细准焦螺旋由所述第一电机驱动。

8.根据权利要求2所述的一种多景深显微实时交互自动对焦系统，其特征在于，还包括设置在所述显微镜本体上的运动机构，所述运动机构驱动所述载物台在水平面移动以调整样本在所述显微镜本体的视场中的位置。

9.根据权利要求8所述的一种多景深显微实时交互自动对焦系统，其特征在于，所述运动机构包括旋钮和第二电机，所述旋钮驱动所述载物台移动，所述第二电机驱动所述旋钮转动，所述运动控制器根据所述输入组件的指令控制所述第二电机以驱动所述载物台移动。

10.根据权利要求9所述的一种多景深显微实时交互自动对焦系统，其特征在于，所述第二电机电性连接所述运动控制器。

技术总结本发明涉及一种多景深显微实时交互自动对焦系统，其包括显微镜本体；还包括载物台，置于显微镜本体的视场，其用于承载需要成像的样本；辅助调焦模块，用于显微镜本体调焦，使得样本在显微镜本体中的成像具有目标清晰度；图像采集模块，用于采集样本具有目标清晰度时的成像图像；交互模块，其同时与辅助调焦模块和图像采集模块连接，交互模块根据输入的全域成像指令控制辅助调焦模块，使得图像采集模块采集到包含有样本全域的第一成像图像；根据输入的局部成像指令控制辅助调焦模块，使得图像采集模块采集到样本的局部区域的第二成像图像；本发明不仅提高了显微镜对焦的效率，还缩短了获取样本图像的环节，改善显微镜的工作的效率。技术研发人员：钟博文,姚林锋,廖展,何崔港,聂亦凡,杨雪涵,钱宇波,何召龙受保护的技术使用者：苏州大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11