一种基于光束偏振态调制作用的成像装置及探测方法

本发明涉及偏振成像装置，尤其是一种基于光束偏振态调制作用的成像装置及探测方法。

背景技术：

1、甲状腺是位于颈部的内分泌器官，主要负责分泌甲状腺激素，调节生物的代谢、生长和发育等功能。在对甲状腺的研究中包括有对甲状腺癌变的研究，在此过程中需要从病理标本的组织中获得病理切片，研究人员再在显微镜下观察病理切片，以得出是否癌变以及癌变程度的结论，从而进行下一步的研究分析。

2、例如，可采用专利公开号为cn112068302b的可减少污染的病理切片显微检测装置进行观察，使用时，将病理切片放置在载玻片承载架上的载玻片上，再通过开关面板控制电机工作使载玻片移动至光孔正上方，之后控制粗准焦螺旋或者细转焦螺旋正反向转动，使电脑显示器上呈现出清晰的画面，研究人员再根据显示的画面给出结论。

3、然而，上述观察过程主要依赖研究人员的主观判断，不但需要耗费较多的观察时间，增加了研究人员的疲惫感，同时还增加了误判的风险。

技术实现思路

1、为了在对病理切片进行观察并得出结论的过程中，减少主观判断，从而减少研究人员的疲惫感，同时减少误判的风险，本申请提供一种基于光束偏振态调制作用的成像装置及探测方法。

2、第一方面，本发明提供一种基于光束偏振态调制作用的成像装置，采用如下的技术方案：

3、一种基于光束偏振态调制作用的成像装置，包括激光光源以及沿光路依次排布的四分之一波片a、第一偏振片、可移动的四分之一波片b、载玻片、四分之一波片c、第二偏振片和ccd，所述激光光源用于发出光束，所述四分之一波片a、所述第一偏振片和所述四分之一波片b用于产生不同偏振态的入射光束，所述载玻片用于放置病理切片，所述四分之一波片c和所述第二偏振片用于产生左旋圆偏振分量和右旋圆偏振分量所述ccd用于输出成像。

4、优选的，还包括沿光路依次排布的扩束镜和光阑，所述扩束镜和所述光阑位于所述激光光源和所述四分之一波片a之间。

5、优选的，还包括透镜组，所述透镜组包括沿光路依次排布的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和所述第二透镜位于所述载玻片和所述四分之一波片c之间。

6、优选的，还包括波片移动机构，所述波片移动机构包括固定底板，所述固定底板上设置有滑轨，所述滑轨滑动有滑块，所述滑块上连接有安装框，所述四分之一波片b安装在所述安装框内，所述波片移动机构还包括驱动组件，所述驱动组件包括电机、第一齿轮和第一齿条，所述电机架设在所述固定底板上，所述第一齿轮同轴固定连接在所述电机的输出轴上，所述第一齿条固定连接在所述滑块上，所述第一齿条的长度方向平行于所述滑轨的长度方向，且所述第一齿条与所述第一齿轮啮合。

7、优选的，所述波片移动机构还包括齿轮组和第二齿条，所述齿轮组包括第二齿轮和第三齿轮，所述第二齿轮和所述第三齿轮均竖向转动地设置在所述滑块上，所述第二齿轮和所述第三齿轮相互啮合，所述安装框连接在所述第二齿轮上，所述第二齿条架设在所述固定底板上，所述第二齿条的长度方向平行于所述滑轨的长度方向，所述第二齿条与所述第三齿轮啮合，使所述安装框在移入或移出过程均转动90°且转动方向相反。

8、优选的，所述第二齿轮顶部的轴心处设置有插接块，所述插接块为矩形块，所述安装框的底部设置有插接套，所述插接套底部开设有矩形口，所述插接套插接在所述插接块上；所述滑块的顶部设置有限位罩，所述限位罩笼罩所述第二齿轮和所述第三齿轮，所述限位罩的一侧开设有齿轮口，所述齿轮口供所述第三齿轮伸出，所述限位罩的顶部开设有插接口，所述插接口供所述插接块和所述插接套进行插接，所述插接口的内壁开设有凹口，所述插接套的外壁设置有凸块，在所述插接套与所述插接块进行插接的过程中，所述凸块穿过所述凹口。

9、优选的，所述限位罩的顶部相对滑动地设置有两个保护盖，在所述四分之一波片b移入和旋转后，两个所述保护盖相对远离实现打开，在所述四分之一波片b移出和旋转后，两个所述保护盖相对靠近实现合盖。

10、优选的，两个所述保护盖的顶部的相对位置之间开设有长槽口，所述安装框的顶部对应开设有长槽条，当两个所述保护盖合盖时，所述长槽条位于所述长槽口内。

11、优选的，所述滑块的左右两侧均固定设置有弹性件，两个所述弹性件分别位于两个所述保护盖的开盖路径上，两个所述保护盖在开盖过程中挤压所述弹性件；两个所述保护盖的同一侧壁之间设置有磁吸组件。

12、第二方面，本发明提供一种采用上述成像装置的探测方法，采用如下的技术方案：

13、一种探测方法，包括以下步骤：

14、s1：将病理切片放置在所述载玻片上，分别利用0°线偏振光、90°线偏振光和圆偏振光对病理切片进行多次光束入射，得到多组右旋圆偏振分量和多组左旋圆偏振分量利用右旋圆偏振分量和左旋圆偏振分量得到矩阵：

15、

16、若二维矩阵的元素为0，该点则为线偏振奇点，记为l奇点，若二维矩阵的元素为±1，该点则为圆偏振奇点，记为±c奇点，若二维矩阵的元素的值为0-1之间，该点则为椭圆偏振奇点；对v4(x,y)矩阵中元素为0或±1进行列方向扫描，得到竖直方向的奇点数目nl；±c(x)(x＝1,2,3...m),再进行水平方向扫描，得到总的奇点数目nl；±c；

17、s2：采用阶矩进行评价：

18、

19、s3：若以线偏振光作为入射光束时，病理切片的阶矩z1和z2比正常切片的阶矩z1和z2小，以圆偏振光作为入射光束时，病理切片的阶矩z1和z2比正常切片的阶矩z1和z2大，则判断该病理切片存在癌变的情况。

20、本发明的有益效果为：

21、1、在本发明对病理切片进行观察并得出结论的过程中有效减少主观判断，从而达到减少研究人员的疲惫感，以及减少误判风险的效果；

22、2、四分之一波片b通过直线移出和旋转移出的方式相结合，能够提高移出效率，并缩短四分之一波片b的移出距离；

23、3、在四分之一波片b移入和旋转后，两个保护盖相对远离实现打开，以使得光路经过四分之一波片b，在四分之一波片b移出和旋转后，两个保护盖相对靠近实现合盖，以使得四分之一波片在闲置状态下受到更好的保护，避免四分之一波片b易于受损；

24、4、两个保护盖在弹性件的作用下挤压安装框顶部的长槽条，提高安装框移入到位后的自锁效果，并且两个保护盖对光路外的光线具有一定的遮光效果，从而在一定程度上提高了探测效果。

技术特征：

1.一种基于光束偏振态调制作用的成像装置，其特征在于：包括激光光源(1)以及沿光路依次排布的四分之一波片a(4)、第一偏振片(5)、可移动的四分之一波片b(6)、载玻片(7)、四分之一波片c(9)、第二偏振片(10)和ccd(11)，所述激光光源(1)用于发出光束，所述四分之一波片a(4)、所述第一偏振片(5)和所述四分之一波片b(6)用于产生不同偏振态的入射光束，所述载玻片(7)用于放置病理切片，所述四分之一波片c(9)和所述第二偏振片(10)用于产生左旋圆偏振分量和右旋圆偏振分量所述ccd(11)用于输出成像。

2.根据权利要求1所述的一种基于光束偏振态调制作用的成像装置，其特征在于：还包括沿光路依次排布的扩束镜(2)和光阑(3)，所述扩束镜(2)和所述光阑(3)位于所述激光光源(1)和所述四分之一波片a(4)之间。

3.根据权利要求2所述的一种基于光束偏振态调制作用的成像装置，其特征在于：还包括透镜组(8)，所述透镜组(8)包括沿光路依次排布的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和所述第二透镜位于所述载玻片(7)和所述四分之一波片c(9)之间。

4.根据权利要求1所述的一种基于光束偏振态调制作用的成像装置，其特征在于：还包括波片移动机构，所述波片移动机构包括固定底板(12)，所述固定底板(12)上设置有滑轨(13)，所述滑轨(13)滑动有滑块(14)，所述滑块(14)上连接有安装框(15)，所述四分之一波片b(6)安装在所述安装框(15)内，所述波片移动机构还包括驱动组件，所述驱动组件包括电机(16)、第一齿轮(17)和第一齿条(18)，所述电机(16)架设在所述固定底板(12)上，所述第一齿轮(17)同轴固定连接在所述电机(16)的输出轴上，所述第一齿条(18)固定连接在所述滑块(14)上，所述第一齿条(18)的长度方向平行于所述滑轨(13)的长度方向，且所述第一齿条(18)与所述第一齿轮(17)啮合。

5.根据权利要求4所述的一种基于光束偏振态调制作用的成像装置，其特征在于：所述波片移动机构还包括齿轮组和第二齿条(21)，所述齿轮组包括第二齿轮(19)和第三齿轮(20)，所述第二齿轮(19)和所述第三齿轮(20)均竖向转动地设置在所述滑块(14)上，所述第二齿轮(19)和所述第三齿轮(20)相互啮合，所述安装框(15)连接在所述第二齿轮(19)上，所述第二齿条(21)架设在所述固定底板(12)上，所述第二齿条(21)的长度方向平行于所述滑轨(13)的长度方向，所述第二齿条(21)与所述第三齿轮(20)啮合，使所述安装框(15)在移入或移出过程均转动90°且转动方向相反。

6.根据权利要求5所述的一种基于光束偏振态调制作用的成像装置，其特征在于：所述第二齿轮(19)顶部的轴心处设置有插接块，所述插接块为矩形块，所述安装框(15)的底部设置有插接套(22)，所述插接套(22)底部开设有矩形口，所述插接套(22)插接在所述插接块上；所述滑块(14)的顶部设置有限位罩(30)，所述限位罩(30)笼罩所述第二齿轮(19)和所述第三齿轮(20)，所述限位罩(30)的一侧开设有齿轮口，所述齿轮口供所述第三齿轮(20)伸出，所述限位罩(30)的顶部开设有插接口，所述插接口供所述插接块和所述插接套(22)进行插接，所述插接口的内壁开设有凹口(24)，所述插接套(22)的外壁设置有凸块(23)，在所述插接套(22)与所述插接块进行插接的过程中，所述凸块(23)穿过所述凹口(24)。

7.根据权利要求6所述的一种基于光束偏振态调制作用的成像装置，其特征在于：所述限位罩(30)的顶部相对滑动地设置有两个保护盖(25)，在所述四分之一波片b(6)移入和旋转后，两个所述保护盖(25)相对远离实现打开，在所述四分之一波片b(6)移出和旋转后，两个所述保护盖(25)相对靠近实现合盖。

8.根据权利要求7所述的一种基于光束偏振态调制作用的成像装置，其特征在于：两个所述保护盖(25)的顶部的相对位置之间开设有长槽口(26)，所述安装框(15)的顶部对应开设有长槽条(27)，当两个所述保护盖(25)合盖时，所述长槽条(27)位于所述长槽口(26)内。

9.根据权利要求8所述的一种基于光束偏振态调制作用的成像装置，其特征在于：所述滑块(14)的左右两侧均固定设置有弹性件(28)，两个所述弹性件(28)分别位于两个所述保护盖(25)的开盖路径上，两个所述保护盖(25)在开盖过程中挤压所述弹性件(28)；两个所述保护盖(25)的同一侧壁之间设置有磁吸组件(29)。

10.一种采用如权利要求1-9任一项所述的成像装置的探测方法，其特征在于：

技术总结本发明涉及偏振成像装置技术领域，更具体地说，它涉及一种基于光束偏振态调制作用的成像装置及探测方法，装置包括激光光源以及沿光路依次排布的四分之一波片A、第一偏振片、可移动的四分之一波片B、载玻片、四分之一波片C、第二偏振片和CCD，激光光源用于发出光束，四分之一波片A、第一偏振片和四分之一波片B用于产生不同偏振态的入射光束，载玻片用于放置病理切片，四分之一波片C和第二偏振片用于产生左旋圆偏振分量和右旋圆偏振分量CCD用于输出成像，本发明在对病理切片进行观察并得出结论的过程中有效减少主观判断，从而达到减少研究人员的疲惫感，以及减少误判风险的效果。技术研发人员：罗亚梅,雍康乐,杨录,康晓宇,刘梦萝受保护的技术使用者：西南医科大学技术研发日：技术公布日：2024/9/12