專利名稱：一種對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)顯微切片進(jìn)行掃描的系統(tǒng)及方法，特別涉及一種對(duì)顯微切片或突光染色顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
在教學(xué)、遠(yuǎn)程病理診斷、基于軟件的智能自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)等應(yīng)用中，都需要對(duì)顯微鏡下觀察的組織樣品全貌提供給多人閱讀或異地閱讀或不同時(shí)候在既無(wú)實(shí)際切片/又無(wú)顯微鏡情況下閱讀。這些應(yīng)用都需要將組織樣品全區(qū)域或相當(dāng)大部分區(qū)域進(jìn)行數(shù)字化。操作員在顯微鏡下實(shí)際觀察組織樣品時(shí)，一般在低放大倍數(shù)下對(duì)組織樣品進(jìn)行快速掃描，尋找到感興趣或可疑區(qū)域后，再換用高倍數(shù)物鏡對(duì)樣品局部放大觀察。然而，在對(duì)組織樣品全區(qū)域或相當(dāng)大部分區(qū)域進(jìn)行數(shù)字化掃描過(guò)程中，一般采用高放大倍數(shù)如20X， 40X物鏡觀察，這樣一個(gè)相機(jī)的視場(chǎng)即一個(gè)瞬間能看到的樣品區(qū)域就非常小。這樣就需要使得相機(jī)與樣品有上百個(gè)甚至上萬(wàn)個(gè)相對(duì)移動(dòng)才能在高放大倍數(shù)下將大部分組織區(qū)域或者全部掃描并數(shù)字化完畢。在對(duì)組織區(qū)域掃描并數(shù)字化的方法中，根據(jù)組織樣品相對(duì)于相機(jī)的移動(dòng)速度分為兩大類。第一類方法采用面陣相機(jī)，在高放大倍數(shù)(如20X)物鏡(30)下獲得組織樣品一個(gè)位置圖像后，移動(dòng)載物臺(tái)大約一個(gè)面陣相機(jī)視場(chǎng)距離，在前一幀視場(chǎng)拍攝的組織樣品位置緊鄰位置排攝下一幀圖像，一個(gè)組織樣品一般在一個(gè)方向需要約30副面陣圖像，在長(zhǎng)度及寬度上完成掃描大致需要30*30副面陣圖像。這類方法主要優(yōu)點(diǎn)是圖像獲取時(shí)組織樣品相對(duì)于相機(jī)是靜止的，因而圖像質(zhì)量相對(duì)較高。缺點(diǎn)是在每一個(gè)新位置排攝圖像時(shí)，載物臺(tái)需要加速運(yùn)動(dòng)后減速運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置后停止，這個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程大概需要100毫秒時(shí)間，之后還需要等待系統(tǒng)完全穩(wěn)定下來(lái)約50毫秒等待時(shí)間。這種走走停停、加速減速運(yùn)動(dòng)模式及所帶來(lái)的系統(tǒng)振動(dòng)使得面陣掃描數(shù)字化切片方法速度低，一般需要幾百秒(幾分鐘)時(shí)間才能完成一張切片的數(shù)字化掃描過(guò)程。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種即能快速獲取切片樣品圖像，同時(shí)所獲取的圖像質(zhì)量很高的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)及方法。本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題，所采用的技術(shù)方案是提供一種對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)，包括，載物臺(tái)(10)，該載物臺(tái)(10)用于放置切片樣品(12)并帶動(dòng)切片樣品(12)沿X軸方向勻速地運(yùn)動(dòng)、沿Y軸方向移動(dòng)，X、Y軸方向彼此垂直并構(gòu)成水平面；照明裝置(20)，該照明裝置(20)用于對(duì)切片樣品(12)的局部或全部照亮；物鏡(30)，該物鏡(30)用于對(duì)照亮部分的切片樣品(12)進(jìn)行觀察“軸控制器(40)，該Z軸控制器(40)控制物鏡(30)沿Z軸方向移動(dòng)，以使物鏡(30)可觀察切片樣品(12)，Ζ軸方向沿該顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)的成像光軸方向，與X、Y軸分別垂直，X，Y、Z三軸構(gòu)成正交坐標(biāo)系；該掃描系統(tǒng)還包括，掃描相機(jī)(50)，該掃描相機(jī)(50)具有滾動(dòng)快門曝光模式及帶狀陣列或帶狀子陣列讀出模式，該掃描相機(jī)(50)對(duì)勻速移動(dòng)的切片樣品(12)的帶狀局部區(qū)域進(jìn)行連續(xù)數(shù)字成像掃描，該掃描相機(jī)(50)在滾動(dòng)快門曝光模式下對(duì)前一幀圖像曝光結(jié)束前可開始對(duì)下一幀圖像進(jìn)行并行曝光，該掃描相機(jī)(50)的快門滾動(dòng)方向與載物臺(tái)勻速運(yùn)動(dòng)X方向保持一致；計(jì)算設(shè)備(60)，該計(jì)算設(shè)備(60)將連續(xù)曝光的多幀圖像拼合成一完整數(shù)字切片。作為本發(fā)明所述掃描系統(tǒng)的優(yōu)選方案，該掃描系統(tǒng)還包括一存儲(chǔ)裝置(70)，該存儲(chǔ)裝置(70)與計(jì)算設(shè)備(60)電連接，并用于存儲(chǔ)計(jì)算設(shè)備(60)生成的完整數(shù)字切片。作為本發(fā)明所述掃描系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述載物臺(tái)(10)沿第一方向X方向勻速運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源是伺服電機(jī)或直流電機(jī)或壓電陶瓷電機(jī)。作為本發(fā)明所述掃描系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述顯微成像系統(tǒng)的照明裝置(20)對(duì)切片樣品(12)的長(zhǎng)條帶狀照明。作為本發(fā)明所述掃描系統(tǒng)的優(yōu)選方案，該掃描系統(tǒng)還包括一光學(xué)聚焦裝置(80), 該掃描系統(tǒng)還包括一光學(xué)聚焦裝置(80)，該光學(xué)聚焦裝置(80)將來(lái)自切片樣品(12)的光路聚焦于掃描相機(jī)(50)。作為本發(fā)明所述掃描系統(tǒng)的優(yōu)選方案，該掃描系統(tǒng)還包括狹縫分光裝置(90)，該狹縫分光裝置(90)包括平行于Y軸方向的狹縫(92)，以及一色散元件(94)，將來(lái)自切片樣品(12)的光路經(jīng)過(guò)狹縫(92)后，透過(guò)色散元件(94)將光路沿X軸方向分散成紅光、橙光、黃光、綠光、藍(lán)光、靛光、紫光。作為本發(fā)明所述掃描系統(tǒng)的優(yōu)選方案，該掃描系統(tǒng)還包括照明濾鏡裝置(100)，該照明濾鏡裝置(100)包括至少一個(gè)激發(fā)濾鏡及與之匹配的分光鏡，照明裝置(20)發(fā)出的光路經(jīng)激發(fā)濾鏡過(guò)濾后，透過(guò)分光鏡并反射到切片樣品(12)，并激發(fā)切片樣品(12)使其產(chǎn)生熒光。作為本發(fā)明所述掃描系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述掃描相機(jī)(50)是一具有滾動(dòng)快門曝光模式的黑白單色相機(jī)。作為本發(fā)明所述掃描系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述切片樣品(12)的移動(dòng)速度矢量Vl乘以物鏡(30)放大倍數(shù)M后小于等于掃描相機(jī)(50)的快門滾動(dòng)速度矢量V2，用公式表示為Vl = V2*K/(M*N)，其中，K為小于等于N的自然數(shù)1、2、3···，Ν為掃描相機(jī)(50)的一幀圖像行數(shù)，M為所使用成像物鏡(30)的放大倍數(shù)。本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)中存在技術(shù)問(wèn)題，還提供了一種對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描方法，包括以下步驟步驟Α，準(zhǔn)備樣品，S卩，將切片樣品(12)放置在載物臺(tái)(10)上，照明裝置
(20)照亮切片樣品(12)的局部或全部區(qū)域；步驟B，描掃地圖，S卩，采用低倍率的物鏡(30)掃描切片樣品(12)的載體，以獲取切片樣品(12)的全景圖；步驟C，X軸方向勻速運(yùn)動(dòng)，SP載物臺(tái)10帶動(dòng)切片樣品12開始沿掃描相機(jī)(50)的快門滾動(dòng)方向即X軸方向勻速運(yùn)動(dòng)；步驟D，聚焦調(diào)節(jié)，S卩，移動(dòng)切片樣品(12)同時(shí)Z軸控制器(40)調(diào)節(jié)物鏡(30)在Z軸方向的位置，以使切片樣品(12)位于物鏡(30)的焦平面內(nèi)；步驟Ε，獲取圖像，S卩，掃描相機(jī)(50)在滾動(dòng)快門曝光模式下對(duì)沿X方向勻速運(yùn)動(dòng)的切片樣品(12)當(dāng)前帶狀區(qū)域進(jìn)行掃描并生成數(shù)字化圖像；步驟F，當(dāng)前帶狀區(qū)域是該帶狀區(qū)域所在X軸方向的最后一個(gè)區(qū)域嗎？如果不是，則返回步驟C，否則進(jìn)入步驟G ;步驟G，當(dāng)前條狀區(qū)域是該帶狀區(qū)域是所在Y軸方向的最后一個(gè)區(qū)域嗎？如果不是，則進(jìn)入步驟H，否則進(jìn)入步驟I ;步驟Η，Υ軸方向移動(dòng)，S卩，在載物臺(tái)10停止沿X方向勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)切片樣品(12)沿與X方向垂直的Y方向移動(dòng)到下一帶狀區(qū)域，并返回步驟C ;步驟I，停止運(yùn)動(dòng)并輸出合成圖像，S卩，對(duì)切片樣品(12)的掃描完成，載物臺(tái)停止X、Y方向運(yùn)動(dòng)，計(jì)算設(shè)備60將掃描相機(jī)(50)的滾動(dòng)快門所掃描的帶狀圖像拼合成切片樣品(12)的完整數(shù)字切片。作為本發(fā)明所述掃描方法的優(yōu)選方案，該方法在步驟B之后步驟C之前，進(jìn)一步包括步驟Β2，焦面建模，S卩，采用高倍率的物鏡(30)獲取切片樣品(12)上各區(qū)域的焦面位置，并建立切片樣品(12)的焦面模型。作為本發(fā)明所述掃描方法的優(yōu)選方案，該方法在步驟I之后，進(jìn)一步包括步驟J，存儲(chǔ)裝置(70)保存拼合成的完整數(shù)字切片以供調(diào)用查看。作為本發(fā)明所述掃描方法的優(yōu)選方案，該方法在步驟C中，切片樣品(12)的移動(dòng)速度矢量Vl與掃描相機(jī)(50)的快門滾動(dòng)速度矢量V2關(guān)系為Vl = V2*K/(M*N)，其中，K為小于等于N的自然數(shù)1、2、3···，N為掃描相機(jī)(50)的一幀圖像行數(shù)，M為所使用成像物鏡
(30)的放大倍數(shù)。作為本發(fā)明所述掃描方法的優(yōu)選方案，該方法在步驟J之后，進(jìn)一步包括步驟L，存儲(chǔ)裝置(70)保存拼合成的完整數(shù)字切片以供調(diào)用查看。作為本發(fā)明所述掃描方法的優(yōu)選方案，掃描相機(jī)(50)在滾動(dòng)快門曝光模式下對(duì)前一幀圖像曝光結(jié)束前開始對(duì)下一幀圖像進(jìn)行并行曝光。本發(fā)明所述的技術(shù)方案相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，取得的有益效果是(I)本發(fā)明所述的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)及方法，采用具有滾動(dòng)快門曝光模式及帶狀陣列或帶子狀陣列讀出模式的掃描相機(jī)和能夠沿相機(jī)快門滾動(dòng)方向勻速運(yùn)動(dòng)的載物臺(tái)，對(duì)切片樣品進(jìn)行掃描，由于掃描相機(jī)在滾動(dòng)快門曝光模式下對(duì)前一巾貞圖像曝光結(jié)束前可開始對(duì)下一幀圖像進(jìn)行并行曝光而且相機(jī)快門與樣品勻速運(yùn)動(dòng)方向匹配，因此可以大大提升樣品勻速運(yùn)動(dòng)速度的幅度，同時(shí)降低相機(jī)曝光過(guò)程中由于樣品運(yùn)動(dòng)所造成的終結(jié)圖像的運(yùn)動(dòng)模糊現(xiàn)象，從而提高整張切片掃描速度，在提高切片樣品整張圖像的獲取速度的同時(shí)降低運(yùn)動(dòng)模糊；另外，掃描相機(jī)獲取相鄰兩幀圖像的過(guò)程中有并行曝光、曝光時(shí)間與圖像輸出時(shí)間也有并行，因此也大大提高切片樣品整張圖像獲取速度；再有，由于沿X方向掃描切片樣品過(guò)程中，載物臺(tái)沒(méi)有走走停停所需要加速、減速、等待系統(tǒng)振動(dòng)穩(wěn)定后再獲取圖像等周期性耗時(shí)過(guò)程。這三方面均使得掃描相機(jī)獲取的圖像又快又清晰穩(wěn)定。(2)本發(fā)明所述的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)及方法，所獲取的圖像可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置內(nèi)，供教學(xué)、遠(yuǎn)程病理診斷等各種場(chǎng)合隨時(shí)調(diào)用查看。(3)本發(fā)明所述的光學(xué)聚焦裝置，可以將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)聚焦至掃描相機(jī)的圖像敏感元件上，不同波段光聚焦到不同行的像素上，可以根據(jù)實(shí)際需要提高熒光成像的多光譜通道數(shù)目到幾十甚至上百，同一系統(tǒng)可適用于幾十甚至上百的熒光染色，適用于上百個(gè)通道的熒光掃描虛擬切片系統(tǒng)。(4)本發(fā)明所述的可以窄帶照明的照明裝置，可以只對(duì)切片樣品需要成像的部分照明，減少對(duì)帶有熒光染色的切片樣品12不必要的光致漂泊。(5)本發(fā)明所述的掃描相機(jī)可以是一黑白單色相機(jī)，黑白單色相機(jī)具有相對(duì)于彩色相機(jī)更高的量子效率，更適合在弱光下成像或者在明場(chǎng)觀察但是由于曝光時(shí)間非常短所造成的單個(gè)像元每幀曝光時(shí)間內(nèi)收集光子數(shù)少的情況下成像。


此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是本發(fā)明所述的對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)實(shí)施例一的框圖；圖2是本發(fā)明所述的對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)實(shí)施例二的框圖；圖3是本發(fā)明所述的對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描方法流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。 如圖I所示，本發(fā)明所述的對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)，包括載物臺(tái)10、照明裝置20、物鏡30、Z軸控制器40。該載物臺(tái)10用于放置切片樣品12，并帶動(dòng)切片樣品12沿X軸方向勻速運(yùn)動(dòng)、Y軸運(yùn)動(dòng)，將掃描相機(jī)50放置于傳統(tǒng)數(shù)字顯微成像系統(tǒng)的探測(cè)器位置，但是需要將相機(jī)50的成像面沿掃描系統(tǒng)的光軸(即系統(tǒng)Z軸)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得相機(jī)50的滾動(dòng)快門方向與載物臺(tái)10運(yùn)動(dòng)方向一致；其中X、Y、Z軸方向兩兩互相垂直，X方向是指紙面的水平方向，Y軸方向是垂直于紙面的方向，Z軸方向是紙面向上方向。照明裝置20用于對(duì)切片樣品12的局部或全部照亮，照明裝置20可以包括照明光源、光闌、光形整形裝置等，照明光源可以采用汞燈、氦氖等、氙燈、LED、激光光源中的任一種。照明裝置20可以與計(jì)算設(shè)備60電氣連接，由計(jì)算設(shè)備60控制其工作狀態(tài)。物鏡30用于對(duì)照亮部分的切片樣品(12)進(jìn)行觀察，物鏡30可以是市面上銷售的傳統(tǒng)物鏡，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)使用不同倍率M的物鏡30。Z軸控制器40控制物鏡30沿Z軸方向移動(dòng)，以使物鏡30可觀察切片樣品12 ；Z軸控制器40與計(jì)算設(shè)備60電連接，由計(jì)算設(shè)備60控制其工作。另外，對(duì)于載物臺(tái)10，可以由XY軸控制器42控制其在X軸方向勻速和Y軸方向移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)載物臺(tái)10的沿X方向勻速運(yùn)動(dòng)的電機(jī)可以是易于實(shí)現(xiàn)高速勻速運(yùn)動(dòng)的電機(jī)如伺服電機(jī)或直流電機(jī)或壓電陶瓷電機(jī)等，驅(qū)動(dòng)載物臺(tái)10的沿Y方向運(yùn)動(dòng)的電機(jī)可以是步進(jìn)電機(jī)。如圖I所示，本發(fā)明所述的掃描系統(tǒng)還包括掃描相機(jī)50和計(jì)算設(shè)備60。掃描相機(jī)50具有滾動(dòng)快門(Rolling Shutter)曝光模式及帶狀陣列/帶狀子陣列讀出模式，該掃描相機(jī)50對(duì)沿其快門滾動(dòng)方向(即X方向)勻速移動(dòng)的切片樣品12進(jìn)行連續(xù)數(shù)字成像掃描，該掃描相機(jī)50在滾動(dòng)快門曝光模式下對(duì)前一幀圖像曝光結(jié)束前可開始對(duì)下一幀圖像進(jìn)行并行曝光。在計(jì)算機(jī)顯示屏上，上述“帶狀”是指長(zhǎng)度方向包含像素大于寬度方向所包含像素，因而形成帶狀。即是，每一幀圖像的長(zhǎng)度方向?yàn)閽呙柘鄼C(jī)50全像素Nx，寬度即掃描運(yùn)動(dòng)方向的像素M，Nx與M的關(guān)系滿足2彡M < Nx ;另外，相機(jī)50輸出的帶狀陣列輸出模式是指輸出圖像一個(gè)方向含有的像素?cái)?shù)目比另一個(gè)方向的多至少I倍，相機(jī)50輸出的帶狀子陣列輸出模式是指相機(jī)50輸出圖像一個(gè)方向含有的像素?cái)?shù)目與另一個(gè)方向的像素?cái)?shù)目接近。掃描相機(jī)50 可以科學(xué)級(jí) CMOS 相機(jī)(SCMOS)，例如 Hamamatsu 的 SCMOSl 1440-50B、Flash4.0、以及Andor Neo SCMOS相機(jī)。采用CMOS相機(jī)，其讀取噪音較低，成像質(zhì)量及速度都較高；當(dāng)然，采用CCD相機(jī)，也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述的效果，只是其讀取噪音較CMOS相相較高，而且大多CCD相機(jī)不具備滾動(dòng)快門曝光模式。如圖I所示，本發(fā)明所述的掃描系統(tǒng)還包括掃描系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)裝置70，該存儲(chǔ)裝置70與計(jì)算設(shè)備60電連接，并用于存儲(chǔ)計(jì)算設(shè)備60生成的完整數(shù)字切片。在合成數(shù)字切片的過(guò)程中，可以通過(guò)與計(jì)算設(shè)備60電連接的顯示設(shè)備72進(jìn)行觀察。另外，計(jì)算設(shè)備60可以通過(guò)通訊接口 62與外部的系統(tǒng)總線64進(jìn)行通訊，在系統(tǒng)總線64上可以連接多個(gè)老師用計(jì)算機(jī)、學(xué)生用計(jì)算機(jī)以進(jìn)行教學(xué)用，也可以連接醫(yī)生用計(jì)算機(jī)以進(jìn)行病理分析與診斷。掃描相機(jī)50可以是一黑白單色相機(jī)，也可以是彩色相機(jī)。優(yōu)選為黑白單色相機(jī)，黑白單色相機(jī)具有相對(duì)于彩色相機(jī)更高的量子效率，更適合在弱光下成像或者在明場(chǎng)觀察但是由于曝光時(shí)間非常短所造成的單個(gè)像元每幀曝光時(shí)間內(nèi)收集光子數(shù)少的情況下成像。切片樣品12的移動(dòng)速度矢量Vl與所使用物鏡30的放大倍數(shù)M的乘積等于掃描相機(jī)50的快門滾動(dòng)速度矢量V2，如此，可以保證切片樣品12與掃描相 機(jī)50的快門相對(duì)靜止，從而有利于提高切片樣品12的勻速運(yùn)動(dòng)速度幅度并且獲取穩(wěn)定且清晰的圖像；或者切片樣品12的移動(dòng)速度矢量Vl與所使用物鏡(30)的放大倍數(shù)M的乘積與掃描相機(jī)(50)的快門滾動(dòng)速度矢量V2關(guān)系為Vl = V2*K/(M*N)，其中，K為小于N自然數(shù)1、2、3···，Ν為掃描相機(jī)50的一幀圖像行數(shù)，M為所使用物鏡30的放大倍數(shù)。如此，保持切片樣品12與一定的規(guī)律進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，同樣有利于獲取穩(wěn)定且清晰的圖像。掃描相機(jī)50采用連續(xù)無(wú)間斷曝光，每幀圖像曝光時(shí)間T與圖像輸出幀率f成反比T*f = 1，該關(guān)系表面專門用于圖像輸出的時(shí)間非常小，小到可以被忽略掉。如圖2所示，本發(fā)明所述的顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)，還可以包括光學(xué)聚焦裝置80、狹縫分光裝置90及照明濾鏡裝置100中的一個(gè)或多個(gè)。狹縫分光裝置90包括平行于Y軸方向的狹縫，以及一色散元件，將來(lái)自切片樣品12的光路經(jīng)過(guò)狹縫后，透過(guò)色散元件將光路沿X軸方向分散成紅光、橙光、黃光、綠光、藍(lán)光、靛光、紫光。光學(xué)聚焦裝置80將來(lái)自切片樣品12的光路聚焦于掃描相機(jī)50,可以將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)聚焦至掃描相機(jī)的圖像敏感元件上，不同波段光聚焦到不同行的像素上。照明濾鏡裝置100包括至少一個(gè)激發(fā)濾鏡102及與之匹配的分光鏡104，照明裝置20發(fā)出的光路經(jīng)激發(fā)濾鏡102過(guò)濾后，透過(guò)分光鏡104并反射到切片樣品12產(chǎn)生熒光。其成像原理如下來(lái)自照明光源20的光只有滿足激發(fā)濾鏡102透過(guò)光頻率的光能夠到達(dá)分光鏡104，被分光鏡104反射到切片樣品12上。切片樣品12因?yàn)槭艿教囟úㄩL(zhǎng)的光激發(fā)，產(chǎn)生熒光，來(lái)自切片樣品12的波長(zhǎng)長(zhǎng)于激發(fā)光波長(zhǎng)的熒光可以透過(guò)分光鏡104，進(jìn)入物鏡30。而從切片樣品12發(fā)射來(lái)的波長(zhǎng)較短的激發(fā)光被分光鏡104阻擋，不能進(jìn)入物鏡30。因而，照明光源20可以獲得的波段滿足切片樣品12熒光觀察所需要的激發(fā)光的波段的光信號(hào)照射到切片樣品12上，而只讓來(lái)自切片樣品12的熒光入射到物鏡30，來(lái)自切片樣品12的照明反射光/透射光等不能進(jìn)入物鏡30。如圖I、圖3所示，本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，還提供了一種對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描方法，該方法包括以下步驟步驟A，準(zhǔn)備樣品，S卩，將切片樣品12放置在載物臺(tái)10上，照明裝置20照亮切片樣品12的局部或全部區(qū)域。步驟B，描掃地圖，即，采用低倍率的物鏡20掃描切片樣品12的載體，以獲取切片樣品12的全景圖。
具體來(lái)說(shuō)，為了降低對(duì)放置在載物臺(tái)10上的帶有切片樣品12的載玻片的數(shù)字化掃描時(shí)間以及該過(guò)程所形成的數(shù)字切片圖像的大小，以便減小后續(xù)圖像存儲(chǔ)所需硬盤并提高圖像傳輸方便程度。在數(shù)字化整張切片時(shí)，可以只對(duì)載玻片上有細(xì)胞組織的部分在高倍數(shù)物鏡下進(jìn)行數(shù)字化。在高倍數(shù)物鏡下進(jìn)行數(shù)字化之前，使用低倍數(shù)物鏡如IX物鏡獲得一張組織切片全景圖。例如，使用IX物鏡與IX匹配接頭，Hamamatsu SCMOS Flash 4. O相機(jī)。在全分辨率的讀出模式下，掃描相機(jī)50的視場(chǎng)掃過(guò)的組織樣品實(shí)際尺寸為13. 312毫米長(zhǎng)，13. 312毫米寬。地圖掃描可以在幾秒時(shí)間內(nèi)完成從載玻片最左端開始，拍攝載物片第一幅全分辨率圖像，在X方向移動(dòng)載物臺(tái)13. 3毫米，拍攝載物片第二幅全分辨率圖像，重復(fù)4次后，獲得沿著載玻片長(zhǎng)度方向4次圖像。之后使載物臺(tái)沿著Y方向移動(dòng)13毫米，拍攝載物片第五幅全分辨率圖像，向左(負(fù)X方向)移動(dòng)13毫米，排攝載物片第六幅全分辨率圖像?？偣沧疃嘁苿?dòng)7次，拍攝8幅全分辨率圖像就可以覆蓋一張50毫米長(zhǎng)25毫米寬的標(biāo)準(zhǔn)載玻片。利用軟件分析可以根據(jù)所獲得的圖像的對(duì)比度確定切片樣品12在載物片的位置。載物臺(tái) 10相對(duì)于物鏡30的移動(dòng)過(guò)程是先加速、接近目標(biāo)位置后減速、停止在目標(biāo)位置上(約200毫秒)，等待系統(tǒng)穩(wěn)定下來(lái)(約400毫秒)，這個(gè)過(guò)程總共需要約150毫米時(shí)間。掃描地圖最多需要7次移動(dòng)，8次成像；總共時(shí)間為8幅像*1/100幀率+7次載物臺(tái)移動(dòng)*0. 60秒/移動(dòng)+物鏡轉(zhuǎn)換需要約2秒鐘=6. 30秒。即掃描地圖可以在6. 3秒時(shí)間以內(nèi)完成。步驟C,勻速運(yùn)動(dòng)，即載物臺(tái)10帶動(dòng)切片樣品12開始沿掃描相機(jī)50的快門滾動(dòng)方向即X軸方向勻速運(yùn)動(dòng)。具體來(lái)說(shuō)，為了提高切片樣品12的勻速運(yùn)動(dòng)速度的幅度同時(shí)減少獲得終結(jié)圖像的運(yùn)動(dòng)模糊程度，切片樣品的運(yùn)動(dòng)方向需要與掃描相機(jī)快門滾動(dòng)方向一致。在相機(jī)50曝光過(guò)程中，切片樣品12的移動(dòng)速度矢量Vl與所使用物鏡30的放大倍數(shù)M的乘積與掃描相機(jī)
(50)的快門滾動(dòng)速度矢量V2關(guān)系為Vl = V2*K/(M*N)，其中，K為小于等于N自然數(shù)1、2、3···，N為掃描相機(jī)50的一幀圖像行數(shù)，M為所使用物鏡30的放大倍數(shù)。步驟D，聚焦調(diào)節(jié)，即，移動(dòng)切片樣品12同時(shí)Z軸控制器40調(diào)節(jié)物鏡30在Z軸方向的位置，以使切片樣品12位于物鏡20的焦平面內(nèi)。具體來(lái)說(shuō)，在對(duì)整張切片樣品12進(jìn)行掃描數(shù)字化過(guò)程中，需要將切片樣品12在縱向上移動(dòng)到物鏡30的景深之內(nèi)才能對(duì)切片樣品12進(jìn)行攝像。聚焦方式采用業(yè)界普遍采用的方式之一如多點(diǎn)焦面建模法在樣品區(qū)域內(nèi)選擇多個(gè)(X，Y)位置點(diǎn)，水平移動(dòng)載物臺(tái)10逐一到每個(gè)選擇點(diǎn)，在Z軸方向上下移動(dòng)物鏡30，采用高倍率在每一個(gè)Z軸位置拍攝一幀全分辨率圖像。在此(X，Y)位置上，樣品相對(duì)于物鏡30的Z軸移動(dòng)過(guò)程中，獲得一系列的圖像，通過(guò)軟件分析以確定最清晰、對(duì)比度最高的那一副圖像對(duì)應(yīng)的Z軸位置就是此(X，Y)位置的焦面位置。選用20個(gè)左右點(diǎn)進(jìn)行焦面測(cè)量建模，約需要20秒時(shí)間，因而建立起切片樣品12的焦面模型。當(dāng)然，也可以采用其他焦面聚焦的方式，本發(fā)明不限定。在對(duì)切片樣品12勻速掃描過(guò)程中，根據(jù)掃描位置(X，Y)，查看已經(jīng)建好的焦面模型圖，獲得該切片樣品12位置的焦面位置Ζ。由Z軸控制器40將切片樣品12相對(duì)地移動(dòng)到物鏡30焦平面之內(nèi)。在一幀圖像到下一幀圖像獲取之間，焦面變化遵從焦面連續(xù)變換原貝U，因而變化幅度微小，可以在切片樣品12沿X方向移動(dòng)的時(shí)間內(nèi)完成。步驟Ε，獲取圖像，即，掃描相機(jī)50在滾動(dòng)快門曝光模式下對(duì)沿X方向勻速運(yùn)動(dòng)的切片樣品12當(dāng)前帶狀區(qū)域進(jìn)行掃描并生成數(shù)字化圖像。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以采用CMOS相機(jī)作為掃描相機(jī)50對(duì)切片樣品12掃描成像。具有滾動(dòng)快門曝光模式和帶狀陣列讀出模式的CMOS相機(jī)，其每一水平行線上(H)的每個(gè)像素上都有獨(dú)立的讀取放大器，一水平行線的所有像素是通過(guò)一列讀取放大器同時(shí)讀出。因此，掃描相機(jī)50在掃描過(guò)程中，可以逐次獲取帶狀的圖像。掃描相機(jī)50在滾動(dòng)快門曝光模式下對(duì)前一幀圖像曝光結(jié)束前開始對(duì)下一幀圖像進(jìn)行并行曝光，同一幀圖像曝光完畢前已經(jīng)開始該幀圖像的輸出，即相機(jī)開啟快門曝光時(shí)間與相機(jī)輸出圖像時(shí)間有并行重疊，以提高相機(jī)幀率、提高整張切片掃描速度減少整張切片掃描所需要時(shí)間。步驟F，當(dāng)前帶狀區(qū)域是該帶狀區(qū)域所在X軸方向的最后一個(gè)區(qū)域嗎？如果不是，則返回步驟C，否則進(jìn)入步驟G ； 具體來(lái)說(shuō)，切片樣品12沿掃描相機(jī)50快門滾動(dòng)方向(即X方向)相對(duì)于掃描相機(jī)50作勻速運(yùn)動(dòng)，切片樣品12首先是X軸的最小值處逐漸增大X值，最后切片樣品12到達(dá)X軸的最大值處，獲得一條由多幀帶狀圖像組成的圖像塊。切片樣品12在勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，掃描相機(jī)50 —直處于連續(xù)曝光狀態(tài)，輸出由多幀圖像組成的圖像塊。其中X軸的最小值、最大值得確定可以由步驟B掃描地圖獲得切片樣品組織沿X方向分布的閾值范圍[X最小值，X最大值]，沿Y方向分布的閾值[Y最小值，Y最大值]，通過(guò)查看載物臺(tái)X當(dāng)前位置是否超過(guò)[X最小值，X最大值]范圍來(lái)定；也可以通過(guò)所獲得圖像是否有組織紋理來(lái)判斷是否完成X方向條帶掃描，還可以通過(guò)數(shù)從該條形塊開始到目前所獲得的圖片個(gè)數(shù)是否達(dá)到最大值，該最大值估算為(X最大值-X最小值)*物鏡放大倍數(shù)M/相機(jī)FOV沿Y方向?qū)挾?，還可以根據(jù)掃描時(shí)間來(lái)估算等等，在此不限制。在一種優(yōu)化實(shí)施方案中，選用Hamamatsu Flash 4. O SCMOS相機(jī),在2048Hx 8V子陣列讀出模式下，該SCMOS相機(jī)一幀視場(chǎng)在圖像傳感器上的尺寸是長(zhǎng)2048H*6. 5微米即13. 312毫米，寬為8*6. 5微妙即52微米。在20X物鏡IX匹配接頭下，該SCMOS相機(jī)一幀視場(chǎng)掃過(guò)的組織樣品實(shí)際尺寸為0. 665毫米長(zhǎng)，2. 6微米寬即一個(gè)狹長(zhǎng)帶狀圖像。在該例中，樣品移動(dòng)速度與CMOS相機(jī)快門滾動(dòng)速度恒定同步(即兩個(gè)速度保持恒定I : I的比例)。在具體實(shí)施中，載物臺(tái)在X方向所配的電機(jī)為高速度直流、伺服或壓電陶瓷電機(jī)。這樣每幀圖像獲取時(shí)間，樣品相對(duì)于相機(jī)沿X方向移動(dòng)8行像素距離。組織樣品12在相機(jī)50獲取一幀相機(jī)視場(chǎng)圖像過(guò)程中勻速運(yùn)動(dòng)，在兩幀圖像獲取之間還是保持勻速運(yùn)動(dòng)，在獲取一條圖像塊的過(guò)程中始終是保持同樣速度勻速運(yùn)動(dòng)的。這樣組織樣品在沿X方向掃過(guò)相機(jī)的整個(gè)過(guò)程中，避免了切片數(shù)字化的一類方法即普通面陣相機(jī)排攝行列數(shù)相當(dāng)?shù)拿骊嚦上襁^(guò)程中走走停停所需要的周期性的加速、減速、等待系統(tǒng)振動(dòng)穩(wěn)定的耗時(shí)過(guò)程。掃描相機(jī)50沿X方向掃描樣品一條圖像塊的實(shí)際時(shí)間可以低于I秒鐘，估算如下。相機(jī)一幀視場(chǎng)70在像空間長(zhǎng)度2048像素X 6. 5微米/像素=13. 312毫米，寬度8像素X 6. 5微米/像素=52微米。采用20X物鏡為例，相機(jī)一幀視場(chǎng)70在實(shí)際樣品物空間長(zhǎng)度為O. 665毫米，寬度為2. 6微米。大小為L(zhǎng) : 15毫米X W : 15毫米的樣品一條圖像塊71包含15毫米/2. 6微米即5769幅狹窄長(zhǎng)條形狀70的圖像。排攝一條圖像塊71所需要時(shí)間為5769幅圖像/25655幀率=O. 225秒。由于樣品沿X方向勻速運(yùn)動(dòng)，圖像塊所包含的各幀圖像自然對(duì)接，將各幀圖像沿X方向拼接成一條圖像塊的計(jì)算量較小，可以在計(jì)算機(jī)60獲取相機(jī)50掃描圖像的同時(shí)進(jìn)行。
整張切片12沿Y方向大約包含15毫米/0. 665毫米即22塊這樣的圖像塊。步驟G，當(dāng)前條狀區(qū)域是該帶狀區(qū)域是所在Y軸方向的最后一個(gè)區(qū)域嗎？如是不是，則進(jìn)入步驟H，否則進(jìn)入步驟I。具體來(lái)說(shuō)，判斷方法與步驟F類似，只是步驟H是沿Y方向。在一種優(yōu)化實(shí)施方案中，選用Hamamatsu Flash 4.0 SCMOS相機(jī),在2048Hx 8V子陣列讀出模式下，掃描一張大小為15毫米X 15毫米的樣品的時(shí)間可以根據(jù)如下計(jì)算該樣品包含22條像圖像塊，(樣品寬度W15毫米/ 一幀視場(chǎng)70在實(shí)際樣品物空間長(zhǎng)度為O. 665毫米)。在掃描完一條圖像塊時(shí)，沿著X正方向運(yùn)動(dòng)的樣品需要減速、停止，沿著負(fù)X方向以最大速度運(yùn)動(dòng)到樣品最左端A，減速停止，再向Y方向移動(dòng)70在實(shí)際樣品物空間長(zhǎng)度，開始進(jìn)入下一條圖像塊的掃描(實(shí)際中X、Y方向運(yùn)動(dòng)可以同時(shí)重疊進(jìn)行)。這個(gè)過(guò)程需要大約O. 6秒時(shí)間(O. 4秒移動(dòng)，O. 2秒等待振動(dòng)穩(wěn)定)。因此數(shù)字化一張大小為15毫米X 15毫米的樣品的時(shí)間為22條圖像塊X (O. 225秒/圖像塊+0. 6秒/開始移位到新圖像帶時(shí)間)= 18秒。步驟Η，Υ軸方向移動(dòng)，S卩，在載物臺(tái)10停止沿X方向勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)切片樣品12沿與X方向垂直的Y方向移動(dòng)到下一帶狀區(qū)域，并返回至步驟C。在這個(gè)過(guò)程中掃描相機(jī)50不會(huì)曝光成像，計(jì)算設(shè)備60可以合成已經(jīng)獲取的多幅圖像塊。步驟I，停止運(yùn)動(dòng)并輸出合成圖像，S卩，對(duì)切片組織區(qū)域的掃描完成，載物臺(tái)停止X、Y方向運(yùn)動(dòng)，計(jì)算設(shè)備60將掃描相機(jī)50的滾動(dòng)快門所掃描的帶狀圖像拼合成切片樣品12的完整數(shù)字切片。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明所獲得的多個(gè)圖像塊，可以根據(jù)圖像紋理、相互關(guān)聯(lián)程度等進(jìn)行無(wú)縫拼接，以形成完整的數(shù)字切片。作為優(yōu)選方案，步驟I之后進(jìn)一步包括步驟J，存儲(chǔ)裝置70保存拼合成的完整數(shù)字切片以供調(diào)用查看。作為另一優(yōu)選方案，該方法在步驟B之后步驟C之前，進(jìn)一步包括步驟Β2，焦面建模，即，采用高倍率的物鏡30獲取切片樣品12上各區(qū)域的焦面位置，并建立切片樣品12的焦面模型，從而可以提高掃描速度。上述說(shuō)明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng),包括， 載物臺(tái)(10)，該載物臺(tái)(10)用于放置切片樣品(12)并帶動(dòng)切片樣品(12)沿X軸方向勻速地運(yùn)動(dòng)、沿Y軸方向移動(dòng)，X、Y軸方向彼此垂直并構(gòu)成水平面； 照明裝置(20)，該照明裝置(20)用于對(duì)切片樣品(12)的局部或全部照亮； 物鏡(30)，該物鏡(30)用于對(duì)照亮部分的切片樣品(12)進(jìn)行觀察； Z軸控制器(40)，該Z軸控制器(40)控制物鏡(30)沿Z軸方向移動(dòng)，以使物鏡(30)可觀察切片樣品(12)，Z軸方向沿該顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)的成像光軸方向，與X、Y軸分別垂直，X，Y、Z三軸構(gòu)成正交坐標(biāo)系； 其特征在干，該掃描系統(tǒng)還包括， 掃描相機(jī)(50)，該掃描相機(jī)(50)具有滾動(dòng)快門曝光模式及帶狀陣列或帯狀子陣列讀出模式，該掃描相機(jī)(50)對(duì)勻速移動(dòng)的切片樣品(12)的帯狀局部區(qū)域進(jìn)行連續(xù)數(shù)字成像掃描，該掃描相機(jī)(50)在滾動(dòng)快門曝光模式下對(duì)前ー巾貞圖像曝光結(jié)束前可開始對(duì)下一中貞圖像進(jìn)行并行曝光，該掃描相機(jī)(50)的快門滾動(dòng)方向與載物臺(tái)勻速運(yùn)動(dòng)X方向保持一致； 計(jì)算設(shè)備(60)，該計(jì)算設(shè)備￠0)將連續(xù)曝光的多幀圖像拼合成ー完整數(shù)字切片。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)，其特征在于，該掃描系統(tǒng)還包括一存儲(chǔ)裝置(70)，該存儲(chǔ)裝置(70)與計(jì)算設(shè)備￠0)電連接，并用于存儲(chǔ)計(jì)算設(shè)備(60)生成的完整數(shù)字切片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)，其特征在于，所述載物臺(tái)(10)沿第一方向X方向勻速運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源是伺服電機(jī)或直流電機(jī)或壓電陶瓷電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的所述的對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)，其特征在于，所述顯微成像系統(tǒng)的照明裝置(20)對(duì)切片樣品(12)的長(zhǎng)條帶狀照明。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)，其特征在于，該掃描系統(tǒng)還包括一光學(xué)聚焦裝置(80)，該光學(xué)聚焦裝置(80)將來(lái)自切片樣品(12)的光路聚焦于掃描相機(jī)(50)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)，其特征在于，該掃描系統(tǒng)還包括狹縫分光裝置(90)，該狹縫分光裝置(90)包括平行于Y軸方向的狹縫(92)，以及一色散元件(94)，將來(lái)自切片樣品(12)的光路經(jīng)過(guò)狹縫(92)后，透過(guò)色散元件(94)將光路沿X軸方向分散成紅光、橙光、黃光、綠光、藍(lán)光、靛光、紫光。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)，其特征在于，該掃描系統(tǒng)還包括照明濾鏡裝置(100)，該照明濾鏡裝置(100)包括至少ー個(gè)激發(fā)濾鏡及與之匹配的分光鏡，照明裝置(20)發(fā)出的光路經(jīng)激發(fā)濾鏡過(guò)濾后，透過(guò)分光鏡并反射到切片樣品(12)，并激發(fā)切片樣品(12)使其產(chǎn)生熒光。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描相機(jī)(50)是ー具有滾動(dòng)快門暴光模式的黑白單色相機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)，其特征在于，所述切片樣品(12)的移動(dòng)速度矢量Vl乘以物鏡(30)放大倍數(shù)M后小于等于掃描相機(jī)(50)的快門滾動(dòng)速度矢量V2，用公式表示為V1 = V2*KバM*N)，其中，K為小于等于N的自然數(shù)1、2、3…，N為掃描相機(jī)(50)的一幀圖像行數(shù)，M為所使用成像物鏡(30)的放大倍數(shù)。
10.ー種對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描方法，其特征在于，包括以下步驟、步驟A，準(zhǔn)備樣品，S卩，將切片樣品(12)放置在載物臺(tái)(10)上，照明裝置(20)照亮切片樣品(12)的局部或全部區(qū)域； 步驟B，描掃地圖，S卩，采用低倍率的物鏡(30)掃描切片樣品(12)的載體，以獲取切片樣品(12)的全景圖； 步驟C，X軸方向勻速運(yùn)動(dòng)，即載物臺(tái)10帶動(dòng)切片樣品12開始沿掃描相機(jī)(50)的快門滾動(dòng)方向即X軸方向勻速運(yùn)動(dòng)； 步驟D，聚焦調(diào)節(jié)，S卩，移動(dòng)切片樣品(12)同時(shí)Z軸控制器(40)調(diào)節(jié)物鏡(30)在Z軸方向的位置，以使切片樣品(12)位于物鏡(30)的焦平面內(nèi)； 步驟E，獲取圖像，S卩，掃描相機(jī)(50)在滾動(dòng)快門曝光模式下對(duì)沿X方向勻速運(yùn)動(dòng)的切片樣品(12)當(dāng)前帯狀區(qū)域進(jìn)行掃描并生成數(shù)字化圖像； 步驟F，當(dāng)前帯狀區(qū)域是該帶狀區(qū)域所在X軸方向的最后ー個(gè)區(qū)域嗎？如果不是，則返回步驟C，否則進(jìn)入步驟G ; 步驟G，當(dāng)前條狀區(qū)域是該帶狀區(qū)域是所在Y軸方向的最后ー個(gè)區(qū)域嗎？如果不是，則進(jìn)入步驟H，否則進(jìn)入步驟I ; 步驟H，Y軸方向移動(dòng)，S卩，在載物臺(tái)10停止沿X方向勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)切片樣品(12)沿與X方向垂直的Y方向移動(dòng)到下一帯狀區(qū)域，并返回步驟C ； 步驟I，停止運(yùn)動(dòng)并輸出合成圖像，即，對(duì)切片樣品(12)的掃描完成，載物臺(tái)停止X、Y方向運(yùn)動(dòng)，計(jì)算設(shè)備60將掃描相機(jī)(50)的滾動(dòng)快門所掃描的帯狀圖像拼合成切片樣品(12)的完整數(shù)字切片。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描方法，其特征在于，該方法在步驟I之后，進(jìn)ー步包括步驟J， 存儲(chǔ)裝置(70)保存拼合成的完整數(shù)字切片以供調(diào)用查看。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描方法，其特征在于，該方法在步驟B之后步驟C之前，進(jìn)ー步包括步驟B2， 焦面建模，即，采用高倍率的物鏡(30)獲取切片樣品(12)上各區(qū)域的焦面位置，并建立切片樣品(12)的焦面模型。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描方法，其特征在于，該方法步驟C中， 切片樣品(12)的移動(dòng)速度矢量Vl與掃描相機(jī)(50)的快門滾動(dòng)速度矢量V2關(guān)系為Vl=V2*KバM*N)，其中，K為小于等于N的自然數(shù)1、2、3…，N為掃描相機(jī)(50)的一幀圖像行數(shù)，M為所使用成像物鏡(30)的放大倍數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描方法,其特征在于，掃描相機(jī)(50)在滾動(dòng)快門曝光模式下對(duì)前ー幀圖像曝光結(jié)束前開始對(duì)下一幀圖像進(jìn)行并行曝光。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對(duì)顯微切片的全自動(dòng)掃描系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括載物臺(tái)、照明裝置、物鏡、Z軸控制器，還包括掃描相機(jī)和計(jì)算設(shè)備，該掃描相機(jī)具有滾動(dòng)快門曝光模式及帶狀陣列或帶狀子陣列讀出模式，該掃描相機(jī)對(duì)沿其快門滾動(dòng)方向勻速移動(dòng)的切片樣品的帶狀局部區(qū)域進(jìn)行連續(xù)數(shù)字成像掃描，該掃描相機(jī)在滾動(dòng)快門曝光模式下對(duì)前一幀圖像曝光結(jié)束前可開始對(duì)下一幀圖像進(jìn)行并行曝光；該計(jì)算設(shè)備將連續(xù)曝光的每一幀圖像拼合成一完整數(shù)字切片。采用上述方案，可以提高切片樣品勻速運(yùn)動(dòng)速度，同時(shí)降低掃描相機(jī)曝光時(shí)間中樣品運(yùn)動(dòng)所造成的運(yùn)動(dòng)模糊，提高圖像的獲取速度，并且掃描相機(jī)獲取的圖像清晰穩(wěn)定。
文檔編號(hào)G02B21/00GK102854615SQ20121012874
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者易定容 申請(qǐng)人:麥克奧迪實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司