本發(fā)明涉及機械設(shè)計、機電控制、機器視覺等領(lǐng)域，具體地，涉及用于全自動數(shù)字病理儀器的自動切片裝載的裝置，特別是一種基于托盤的病理切片自動搬運裝置。

背景技術(shù)：

近年來科研、醫(yī)療、食品工業(yè)等各行業(yè)的快速發(fā)展，對顯微鏡的自動化程度要求越來越高，尤其是對于高度集成化和自動化的數(shù)字病理切片掃描成像裝置，并且迫切需要實現(xiàn)自動化的切片托盤取放功能，以配合設(shè)備實現(xiàn)高速掃描成像的功能。目前已經(jīng)商業(yè)化的數(shù)字病理切片掃描儀均采用一次性可裝夾多片切片的切片托盤，但是對于切片托盤的取放大多采用人工的方式，影響了數(shù)字病理切片掃描儀的自動化操作流程及掃描成像的速度。

公開號為cn205898830u的專利文獻，提供了一種病理切片的自動加載裝置，包括切片容器、切片平臺和推柄；所述的切片容器設(shè)置于切片平臺上方，切片容器的下端開口，切片容器下端開口邊緣處與切片平臺之間形成間隙；所述的推柄厚度小于或等于切片容器下端開口處到切片平臺的距離，推柄可以穿過切片容器下端的所述間隙來回滑動來運送切片。該病理切片的自動加載裝置減輕了病理醫(yī)生的工作量，還能夠集成到自動化病理切片相關(guān)設(shè)備，加快開發(fā)進度。但該專利文獻提供的技術(shù)方案，只能一次輸送一個切片，而且由于結(jié)構(gòu)的局限性，很難應(yīng)用到大型的切片儲存和搬運系統(tǒng)中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于托盤的病理切片自動搬運裝置及方法與系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明提供的切片托盤自動搬運控制驅(qū)動方法，包含如下步驟：

復(fù)位步驟：令執(zhí)行機構(gòu)復(fù)位；

獲取步驟：獲取切片托盤的位置；

取出步驟：根據(jù)切片托盤的位置，控制執(zhí)行機構(gòu)取出切片托盤。

優(yōu)選地，所述獲取步驟包含：

彩色圖像獲取步驟：獲取存儲切片托盤的切片倉庫的全景彩色圖像grayimagem×n(x，y)；

其中g(shù)rayimagem×n(x，y)表示切片倉庫的二維全景彩色圖像，下標m×n是該二維圖像的分辨率，(x，y)是該二維圖像的像素坐標，其中0≤x≤m，0≤y≤n；

通道分離步驟：將全景彩色圖像grayimagem×n(x，y)分離為紅、綠、藍三個顏色通道的圖像，得到灰度化的藍色通道圖像bluem×n(x，y)、灰度化的綠色通道圖像greenm×n(x，y)、灰度化的紅色通道圖像redm×n(x，y)這三張圖片；

圖片分割步驟：將所述三張圖片按照切片倉庫中的切片托盤安裝槽位分別分割出k個檢測窗口；其中，所述切片托盤安裝槽位與檢測窗口一一對應(yīng)；k為正整數(shù)；

二值化統(tǒng)計步驟：分別對所述藍色通道圖像、綠色通道圖像、紅色通道圖像中位于檢測窗口位置的圖像進行二值化，并統(tǒng)計各檢測窗口內(nèi)的白點數(shù)量得到藍色通道矩陣tblue[k]、綠色通道矩陣tgreen[k]、紅色通道矩陣tred[k]；

其中，tblue[k]表示藍色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量；tgreen[k]表示表示綠色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量；tred[k]表示表示紅色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量；

對比檢測步驟：調(diào)用閾值矩陣tblue[k]、tgreen[k]、tred[k]，并計算：

detectblue[k]＝tblue[k]-tblue[k]

detectgreen[k]＝tgreen[k]-tgreen[k]

detectred[k]＝tred[k]-tred[k]；

其中，tblue[k]表示藍色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量閾值；tgreen[k]表示表示綠色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量閾值；tred[k]表示表示綠色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量閾值；

detectblue[k]表示藍色通道圖像的檢測矩陣；detectgreen[k]表示綠色通道圖像的檢測矩陣；detectred[k]表示紅色通道圖像的檢測矩陣；

判定步驟：判斷檢測矩陣detectblue[k]、detectgreen[k]、detectred[k]中是否有大于等于設(shè)定閾值的元素，如果有，則判定該元素所對應(yīng)檢測窗口的切片托盤安裝槽位上存在切片托盤；如果沒有，則判定在各個檢測窗口對應(yīng)的切片托盤安裝槽位上均不存在切片托盤；

所述切片托盤自動搬運控制驅(qū)動方法，還包括如下步驟：

誤判檢測步驟：判斷執(zhí)行機構(gòu)是否取出切片托盤；如果是，則返回所述復(fù)位步驟繼續(xù)執(zhí)行；如果否，則結(jié)束流程。

本發(fā)明還提供了一種切片托盤自動搬運控制驅(qū)動模塊，包含如下模塊：

復(fù)位模塊：令執(zhí)行機構(gòu)復(fù)位；

獲取模塊：獲取切片托盤的位置；

取出模塊：根據(jù)切片托盤的位置，控制執(zhí)行機構(gòu)取出切片托盤。

優(yōu)選地，所述獲取模塊包含：

彩色圖像獲取模塊：獲取存儲切片托盤的切片倉庫的全景彩色圖像grayimagem×n(x，y)；

其中g(shù)rayimagem×n(x，y)表示切片倉庫的二維全景彩色圖像，下標m×n是該二維圖像的分辨率，(x，y)是該二維圖像的像素坐標，其中0≤x≤m，0≤y≤n；

通道分離模塊：將全景彩色圖像grayimagem×n(x，y)分離為紅、綠、藍三個顏色通道的圖像，得到灰度化的藍色通道圖像bluem×n(x，y)、灰度化的綠色通道圖像greenm×n(x，y)、灰度化的紅色通道圖像redm×n(x，y)這三張圖片；

圖片分割模塊：將所述三張圖片按照切片倉庫中的切片托盤安裝槽位分別分割出k個檢測窗口；其中，所述切片托盤安裝槽位與檢測窗口一一對應(yīng)；k為正整數(shù)；

二值化統(tǒng)計模塊：分別對所述藍色通道圖像、綠色通道圖像、紅色通道圖像中位于檢測窗口位置的圖像進行二值化，并統(tǒng)計各檢測窗口內(nèi)的白點數(shù)量得到藍色通道矩陣tblue[k]、綠色通道矩陣tgreen[k]、紅色通道矩陣tred[k]；

其中，tblue[k]表示藍色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量；tgreen[k]表示表示綠色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量；tred[k]表示表示紅色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量；

對比檢測模塊：調(diào)用閾值矩陣tblue[k]、tgree[k]、tred[k]，并計算：

detectblue[k]＝tblue[k]-tblue[k]

detectgreen[k]＝tgreen[k]-tgreen[k]

detectred[k]＝tred[k]-tred[k]；

其中，tblue[k]表示藍色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量閾值；tgre[k]表示表示綠色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量閾值；tred[k]表示表示綠色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量閾值；

detectblue[k]表示藍色通道圖像的檢測矩陣；detectgreen[k]表示綠色通道圖像的檢測矩陣；detectred[k]表示紅色通道圖像的檢測矩陣；

判定模塊：判斷檢測矩陣detectblue[k]、detectgreen[k]、detectred[k]中是否有大于等于設(shè)定閾值的元素，如果有，則判定該元素所對應(yīng)檢測窗口的切片托盤安裝槽位上存在切片托盤；如果沒有，則判定在各個檢測窗口對應(yīng)的切片托盤安裝槽位上均不存在切片托盤；

所述切片托盤自動搬運控制驅(qū)動模塊，還包括如下模塊：

誤判檢測模塊：判斷執(zhí)行機構(gòu)是否取出切片托盤；如果是，執(zhí)行機構(gòu)由復(fù)位模塊控制繼續(xù)運行；如果否，則結(jié)束運行。

本發(fā)明還提供了一種基于托盤的病理切片自動搬運裝置，包含切片托盤、切片倉庫、執(zhí)行機構(gòu)；其中，所述執(zhí)行機構(gòu)包括搬運機械手；

所述切片托盤上設(shè)置有切片固定槽；

所述切片托盤可拆卸放置在切片倉庫內(nèi)；

所述搬運機械手能夠?qū)⑶衅斜P從切片倉庫內(nèi)運出。

優(yōu)選地，還包含控制器；

所述控制器包括上述的切片托盤自動搬運控制驅(qū)動模塊；

所述控制器通過所述切片托盤自動搬運控制驅(qū)動模塊對搬運機械手進行控制。

優(yōu)選地，所述切片托盤包含彈性件；

當(dāng)切片放置在所述切片固定槽內(nèi)時，彈性件受到切片的接觸擠壓而處于壓縮狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述搬運機械手包含鉤爪、安裝板、導(dǎo)向爪機構(gòu)、推拉電磁鐵；

所述鉤爪與所述安裝板鉸接；

所述安裝板的一側(cè)安裝有所述推拉電磁鐵；

所述推拉電磁鐵包含主軸與線圈；

所述推拉電磁鐵的主軸能夠驅(qū)動鉤爪執(zhí)行復(fù)位及揚起動作；

所述導(dǎo)向爪機構(gòu)位于所述安裝板的下端；

所述導(dǎo)向爪機構(gòu)包含導(dǎo)向爪；

所述導(dǎo)向爪上開有導(dǎo)向槽。

優(yōu)選地，所述切片托盤沿長度方向的一端設(shè)置有托盤擋塊；

所述切片托盤能夠沿所述導(dǎo)向槽滑動；

所述鉤爪與所述托盤擋塊匹配；

鉤爪與導(dǎo)向槽能夠限制托盤沿托盤的長度方向的位移。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)向爪機構(gòu)還包含導(dǎo)向爪蓋板、滾珠以及彈性件；

所述導(dǎo)向爪蓋板與所述導(dǎo)向爪緊密貼合；

所述滾珠通過彈性件與導(dǎo)向爪蓋板相連；

所述滾珠能夠與切片托盤接觸；

滾珠與切片托盤接觸時，彈性件為壓縮狀態(tài)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

1、本發(fā)明提供的切片托盤包含多個切片槽，可一次裝夾多片病理切片；

2、本發(fā)明中搬運機械手配備有攝像頭和紅外線傳感器，分別用于檢測切片倉庫中的存儲狀態(tài)、機械手的抓取狀態(tài)，能夠自動獲取托盤位置并進行誤判檢測；

3、本發(fā)明中控制驅(qū)動模塊能夠根據(jù)操作指令驅(qū)動搬運機械手自動完成切片托盤的取出、搬運、放置等操作；

4、可集成于大型數(shù)字病理切片掃描儀中，以實現(xiàn)無人值守多切片搬運自動化，可減輕病理醫(yī)生勞動強度，提高病理切片掃描儀的工作效率。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1是本發(fā)明的硬件構(gòu)成示意圖；

圖2是本發(fā)明的切片托盤結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明切片倉庫、x-y-z位移臺與攝像頭視野范圍示意圖；

圖4是本發(fā)明的自動搬運機械手結(jié)構(gòu)主視圖；

圖5是本發(fā)明的自動搬運機械手結(jié)構(gòu)立體圖；

圖6是本發(fā)明提供的切片托盤自動搬運控制驅(qū)動方法流程圖。

圖中示出：

切片托盤1彈簧推塊13

搬運機械手2導(dǎo)向槽14

控制驅(qū)動模塊3導(dǎo)向爪蓋板15

彈簧舌4導(dǎo)向爪16

彈簧舌蓋板5切片17

托盤凸起6定位孔18

鉤爪7導(dǎo)向邊緣19

安裝板8x-y-z位移臺20

攝像頭9切片托盤盒21

推拉電磁鐵10切片倉庫22

推拉電磁鐵主軸101切片倉庫轉(zhuǎn)臺23

推拉電磁鐵線圈102滾珠24

紅外傳感器11鉤爪固定板25

連接槽12球面六角螺母26

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

如圖1所示，本實施例中，本發(fā)明提供的基于托盤的病理切片自動搬運裝置，包含切片托盤1、切片倉庫22、執(zhí)行機構(gòu)，其中，所述執(zhí)行機構(gòu)包括搬運機械手2。切片倉庫22共有4個倉位，每個倉位可裝載2個切片托盤盒21，每個切片托盤盒21內(nèi)有10個切片托盤安放槽位，切片托盤1可拆卸放置在所述切片托盤安放槽位內(nèi)。切片倉庫22下方設(shè)置有切片倉庫轉(zhuǎn)臺23，使得切片倉庫22能夠圍繞中心轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，以保證搬運機械手2正對切片托盤盒21進行搬運操作。優(yōu)選地，切片倉庫內(nèi)也可以設(shè)置一個或多個倉位，每個倉位內(nèi)切片托盤盒21的數(shù)量、托盤盒21內(nèi)切片托盤安放槽位數(shù)量也可以是其他正整數(shù)，使用時根據(jù)實際需求進行調(diào)整。

如圖3所示，本實施例中，切片托盤1上設(shè)置有4個切片固定槽，每個切片固定槽內(nèi)可裝夾一個切片17，切片固定槽的一端設(shè)置有彈簧舌安裝槽，彈簧舌4的一端通過兩個彈簧連接在彈簧舌安裝槽的內(nèi)壁，另一端為自由端，能夠伸出或縮回彈簧舌安裝槽，彈簧還原狀態(tài)下，彈簧舌4伸入到所述切片固定槽內(nèi)，當(dāng)裝入切片后17后，彈簧受壓縮，通過彈簧舌4將切片17緊壓在的切片固定槽另一端的壁面上。為防止彈簧舌4或彈簧在收到擠壓時產(chǎn)生徑向的位移，本實施例中還設(shè)置了彈簧舌蓋板5，彈簧舌蓋片5安裝在彈簧舌安裝槽的上方，覆蓋所有彈簧舌4并將彈簧舌4約束在彈簧舌安裝槽內(nèi)。優(yōu)選地，切片托盤1也可以設(shè)置一個或多個切片固定槽。優(yōu)選地，彈簧舌蓋片5可以分成多段進行安裝，此方案適用于切片托盤1過長時，彈簧舌蓋片5容易因為尺寸加工誤差導(dǎo)致難以裝配，或者因自身過長而在使用時容易折斷的情況。優(yōu)選地，彈簧舌4與彈簧構(gòu)成的切片固定結(jié)構(gòu)也可以用其他彈性件代替，比如彈性片或者可伸縮的折疊彈性板等。進一步優(yōu)選地，彈簧舌安裝槽上還可以設(shè)置導(dǎo)向機構(gòu)，限制彈簧舌4或其他類型的彈性件的徑向位移，例如，在彈簧舌安裝槽的槽壁上開設(shè)導(dǎo)向凹槽，彈簧舌4的兩邊卡入凹槽中，彈簧舌4與導(dǎo)向凹槽之間僅能產(chǎn)生軸向的相對位移，這樣便可省去彈簧舌蓋板5的設(shè)置。優(yōu)選地，切片托盤1的一端設(shè)置兩個圓形的定位孔18，在切片托盤1放置到載物臺或其他位置時可起到勾出托盤及定位的作用

搬運機械手2能夠?qū)⑶衅斜P1從切片倉庫22內(nèi)取出。本實施例中，搬運機械手2包含鉤爪7、安裝板8、導(dǎo)向爪機構(gòu)、推拉電磁鐵10。鉤爪7與安裝板8鉸接，鉤爪7能夠繞連接軸進行復(fù)位與揚起動作，鉸接處設(shè)置有復(fù)位彈簧，復(fù)位狀態(tài)下鉤爪7爪端壓下。兩個鉤爪7通過鉤爪固定板25相連，鉤爪固定板25上開有狹長形的連接槽12。切片托盤1相對定位孔18所在位置的另一端設(shè)置兩個托盤凸起6，鉤爪7與所述托盤凸起6相匹配。安裝板8的一側(cè)安裝有所述推拉電磁鐵10，推拉電磁鐵主軸101上設(shè)置有球面六角螺母26，推拉電磁鐵主軸101在球面六角螺母26以下的部分能夠插入到所述連接槽12中，所述復(fù)位狀態(tài)下球面六角螺母26與鉤爪固定板25之間相互接觸但不存在作用力。推拉電磁鐵線圈102未通電時，驅(qū)動鉤爪7復(fù)位；推拉電磁鐵線圈102通電后，電磁鐵主軸101帶動球面六角螺母26將鉤爪固定板25向下壓，鉤爪7的爪端向上揚起。

導(dǎo)向爪機構(gòu)位于所述安裝板的下端，導(dǎo)向爪機構(gòu)包含導(dǎo)向爪16、導(dǎo)向爪蓋板15、滾珠24以及彈性件。導(dǎo)向爪16上開有導(dǎo)向槽14，切片托盤1能夠沿導(dǎo)向槽14滑動。為防止切片托盤1在導(dǎo)向槽14中產(chǎn)生沿切片托盤1寬度方向的位移，切片托盤1的邊緣厚度不變，但沿長度延伸方向存在高度差，較高的一段邊緣形成導(dǎo)向邊緣19。導(dǎo)向邊緣19插入導(dǎo)向槽14，導(dǎo)向邊緣至托盤底面的延伸部分與導(dǎo)向爪16相對的內(nèi)側(cè)面接觸，以限制切片托盤1寬度方向的位移。如圖4所示，導(dǎo)向爪蓋板15與導(dǎo)向爪16緊密貼合，導(dǎo)向爪16和導(dǎo)向爪蓋板15之間加工有螺紋孔，導(dǎo)向爪蓋板15上端面固定有螺釘，螺紋孔底部滾珠24露出少部分，通過螺釘支撐彈簧使得彈簧推動滾珠24露出伸入導(dǎo)向槽14，當(dāng)切片托盤1插入導(dǎo)向槽14中時，彈簧受到壓縮，滾珠24對導(dǎo)向邊緣19產(chǎn)生壓力，進而起到輔助定位的作用，此外該結(jié)構(gòu)能夠減小切片托盤1與導(dǎo)向槽14之間摩擦。優(yōu)選地，所述彈簧還可以是比如彈性片一類的彈性件，彈性件的一端也可以是直接連接在導(dǎo)向爪蓋板15或者導(dǎo)向爪16上。進一步優(yōu)選地，可以去掉彈簧，在導(dǎo)向槽14內(nèi)設(shè)置滾輪結(jié)構(gòu)，減小摩擦的效果更佳，但相應(yīng)的，定位作用將有所降低。

搬運機械手2搬運切片托盤1過程中，切片托盤1到位以后前后端分別受到鉤爪7以及導(dǎo)向槽14底面的限制，防止脫落。本實施例中，為方便切片托盤1的取出，還在導(dǎo)向爪機構(gòu)上設(shè)置了彈簧推塊13，切片托盤1在導(dǎo)向槽14內(nèi)運動一定深度后，彈簧推塊13將會被壓縮；搬運過程中鉤爪7處于復(fù)位狀態(tài)，彈簧推塊13保持壓縮狀態(tài)；需要取出切片托盤1時，鉤爪7揚起，彈簧推塊13將切片托盤1彈出。

如圖1所示，實施例中，本發(fā)明提供的基于托盤的病理切片自動搬運裝置還包含x-y-z位移平臺20，該位移平臺包含x、y、z三個相互垂直的運動軸可實現(xiàn)三自由度的位移，所述的搬運機械手2安裝于x-y-z位移平臺20的y軸上。自動搬運機械手2可沿y軸方向前后移動，以執(zhí)行切片托盤1的取放動作。

本發(fā)明還設(shè)置了控制驅(qū)動模塊3，用于對切片托盤進行自動搬運。實施例中，控制驅(qū)動模塊3包含復(fù)位模塊、獲取模塊以及取出模塊。其中：復(fù)位模塊用于令執(zhí)行機構(gòu)復(fù)位，所述執(zhí)行機構(gòu)包含了搬運機械手2，復(fù)位的具體位置由設(shè)備使用者指定；獲取模塊用于獲取切片托盤1的位置；取出模塊則根據(jù)切片托盤1的位置，控制搬運機械手2取出切片托盤1，x-y-z位移平臺20上設(shè)置有前端限位開關(guān)，當(dāng)搬運機械手2運動到前端限位開關(guān)限定位置時，推拉電磁鐵10開始通斷電動作。獲取模塊又包含彩色圖像獲取模塊、通道分離模塊、圖片分割模塊、二值化統(tǒng)計模塊、對比檢測模塊以及判定模塊。

彩色圖像獲取模塊：獲取存儲切片托盤1的切片倉庫22的全景彩色圖像grayimagem×n(x，y)；其中g(shù)rayimagem×n(x，y)表示切片倉庫的二維全景彩色圖像，m×n是該二維圖像的分辨率，(x，y)是該二維圖像的像素坐標，其中0≤x≤m，0≤y≤n。實施例中，切片倉庫彩色圖像通過彩色圖像獲取模塊驅(qū)動安裝在安裝板8一側(cè)的攝像頭9拍攝獲取，本實施例中使用的攝像頭9的型號為elp公司的usbfhd01m，同時為攝像頭9配備了一枚elp2.1mmlens型號的廣角鏡頭，經(jīng)過實驗確定，當(dāng)攝像機9距離切片倉庫22正面300mm左右時，可拍攝切片倉庫22的全景照片。

通道分離模塊：將全景彩色圖像grayimagem×n(x，y)分離為紅、綠、藍三個顏色通道的圖像，可得到灰度化的藍色通道圖像bluem×n(x，y)、灰度化的綠色通道圖像greenm×n(x，y)、灰度化的紅色通道圖像redm×n(x，y)三張圖片。

圖片分割模塊：將所述三張圖片按照切片倉庫中的切片托盤安裝槽位分別分割出k個檢測窗口，檢測窗口的數(shù)量為k，窗口位置、形狀可自行調(diào)整，所述切片托盤安裝槽位與檢測窗口一一對應(yīng)，k為正整數(shù)；例如，在實施例中，切片托盤盒21內(nèi)有10個切片托盤安裝槽，因此將每張切片托盤盒部分的圖片分割成10個檢測窗口，每個檢測窗口對應(yīng)一個切片托盤安裝槽。

二值化統(tǒng)計模塊：分別對所述藍色通道圖像、綠色通道圖像、紅色通道圖像中位于檢測窗口位置的圖像進行二值化，并統(tǒng)計各檢測窗口內(nèi)的白點數(shù)量得到藍色通道矩陣tblue[k]、綠色通道矩陣tgreen[k]、紅色通道矩陣tred[k]。其中，tblue[k]表示藍色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量；tgreen[k]表示表示綠色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量；tred[k]表示表示紅色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量。

對比檢測模塊：調(diào)用閾值矩陣tblue[k]、tgreen[k]、tred[k]，并計算：

detectblue[k]＝tblue[k]-tblue[k]

detectgreen[k]＝tgreen[k]-tgreen[k]

detectred[k]＝tred[k]-tred[k]；

其中，tblue[k]表示藍色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量閾值；tgree[k]表示表示綠色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量閾值；tred[k]表示表示綠色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量閾值；detectblue[k]表示藍色通道圖像的檢測矩陣；detectgreen[k]表示綠色通道圖像的檢測矩陣；detectred[k]表示紅色通道圖像的檢測矩陣。

判定模塊：判斷檢測矩陣detectblue[k]、detectgreen[k]、detectred[k]中是否有大于等于設(shè)定閾值的元素，如果有，則判定該元素所對應(yīng)檢測窗口的切片托盤安裝槽位上存在切片托盤1；如果沒有，則判定在各個檢測窗口對應(yīng)的切片托盤安裝槽位上均不存在切片托盤1。

控制驅(qū)動模塊3還包含誤判檢測模塊，用于判斷搬運機械手2是否取出切片托盤1；實施例中，x-y-z位移平臺20的y軸上還設(shè)置有后端限位開關(guān)，當(dāng)搬運機械手2運動至后端限位開關(guān)位置時，啟動誤判檢測模塊。如果判定已取出，執(zhí)行機構(gòu)由復(fù)位模塊控制繼續(xù)運行；如果判定未取出，停止控制驅(qū)動模塊3工作，而且還可以使用警示燈或者蜂鳴器報警。如圖5所示，實施例中，在安裝板8上安裝了紅外傳感器11，用于探測搬運機械手2上有沒有切片托盤1。優(yōu)選地，所述傳感器除了紅外傳感器，還可以是其他類型的傳感器，例如激光傳感器、超聲波傳感器等。

工作原理：

(1)控制驅(qū)動模塊3命令搬運機械手2復(fù)位，復(fù)位的具體位置由設(shè)備使用者指定；

(2)攝像頭9在控制驅(qū)動模塊3的控制下拍攝其所面對的切片托盤盒21的全景圖像，并將圖片傳送至控制驅(qū)動模塊3，并調(diào)用獲取模塊獲取切片托盤在切片倉庫中的位置；

(3)控制驅(qū)動模塊3控制搬運機械手2移動至與待取切片托盤1匹配的位置，并將推拉電磁鐵10通電，鉤爪7揚起，同時搬運機械手2前伸至由前端限位開關(guān)限定的位置，控制驅(qū)動模塊3對推拉電磁鐵斷電，推拉電磁鐵10的主軸102在復(fù)位彈簧的作用下復(fù)位，鉤爪7即可鉤住切片托盤的凸起6。

(4)搬運機械手2將切片托盤1從切片托盤盒21中拖出，搬運機械手2復(fù)位并觸動后端的限位開關(guān)，控制驅(qū)動模塊3調(diào)用紅外線傳感器11感知當(dāng)前機械手2是否將切片托盤1取出，如果沒有取出，表明控制驅(qū)動模塊3的程序出現(xiàn)故障，停止該模塊工作，并使用警示燈或者蜂鳴器報警；如果已將切片托盤1取出，執(zhí)行機構(gòu)由復(fù)位模塊控制繼續(xù)運行。

以上對本發(fā)明提供的基于托盤的病理切片自動搬運裝置與切片托盤自動搬運控制驅(qū)動模塊進行了說明，相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種切片托盤自動搬運控制驅(qū)動方法。

本發(fā)明提供的切片托盤自動搬運控制驅(qū)動方法包含如下步驟：復(fù)位步驟：令執(zhí)行機構(gòu)復(fù)位；獲取步驟：獲取切片托盤的位置；取出步驟：根據(jù)切片托盤的位置，控制執(zhí)行機構(gòu)取出切片托盤。

所述獲取步驟包含：彩色圖像獲取步驟：獲取存儲切片托盤的切片倉庫的全景彩色圖像grayimagem×n(x，y)；其中g(shù)rayimagem×n(x，y)表示切片倉庫的二維全景彩色圖像，m×n是該二維圖像的分辨率，(x，y)是該二維圖像的像素坐標，其中0≤x≤m，0≤y≤n。通道分離步驟：將全景彩色圖像grayimagem×n(x，y)分離為紅、綠、藍三個顏色通道的圖像，可得到灰度化的藍色通道圖像bluem×n(x，y)、灰度化的綠色通道圖像greenm×n(x，y)、灰度化的紅色通道圖像redm×n(x，y)三張圖片；圖片分割步驟：將所述三張圖片按照切片倉庫中的切片托盤安裝槽位分別分割出k個檢測窗口，檢測窗口的數(shù)量為k，窗口位置、形狀可自行調(diào)整；其中，所述切片托盤安裝槽位與檢測窗口一一對應(yīng)；k為正整數(shù)；二值化統(tǒng)計步驟：分別對所述藍色通道圖像、綠色通道圖像、紅色通道圖像中位于檢測窗口位置的圖像進行二值化，并統(tǒng)計各檢測窗口內(nèi)的白點數(shù)量得到藍色通道矩陣tblue[k]、綠色通道矩陣tgreen[k]、紅色通道矩陣tred[k]；其中，tblue[k]表示藍色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量；tgreen[k]表示表示綠色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量；tred[k]表示表示紅色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量；對比檢測步驟：調(diào)用閾值矩陣tblu[k]、tgreen[k]、tred[k]，并計算：

detectblue[k]＝tblue[k]-tblue[k]

detectgreen[k]＝tgreen[k]-tgreen[k]

detectred[k]＝tred[k]-tred[k]；

其中，tblue[k]表示藍色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量閾值；tgreen[k]表示表示綠色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量閾值；tred[k]表示表示綠色通道圖像在k個檢測窗口內(nèi)二值化后的白點數(shù)量閾值；detectblue[k]表示藍色通道圖像的檢測矩陣；detectgreen[k]表示綠色通道圖像的檢測矩陣；detectred[k]表示紅色通道圖像的檢測矩陣；判定步驟：判斷檢測矩陣detectblue[k]、detectgreen[k]、detectred[k]中是否有大于等于設(shè)定閾值的元素，如果有，則判定該元素所對應(yīng)檢測窗口的切片托盤安裝槽位上存在切片托盤；如果沒有，則判定在各個檢測窗口對應(yīng)的切片托盤安裝槽位上均不存在切片托盤；所述切片托盤自動搬運控制驅(qū)動方法，還包括如下步驟：誤判檢測步驟：判斷執(zhí)行機構(gòu)是否取出切片托盤；如果是，則返回所述復(fù)位步驟繼續(xù)執(zhí)行；如果否，則結(jié)束流程。

本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，除了以純計算機可讀程序代碼方式實現(xiàn)本發(fā)明提供的切片托盤自動搬運控制驅(qū)動模塊及其各個裝置、模塊、單元以外，完全可以通過將方法步驟進行邏輯編程來使得本發(fā)明提供的系統(tǒng)及其各個裝置、模塊、單元以邏輯門、開關(guān)、專用集成電路、可編程邏輯控制器以及嵌入式微控制器等的形式來實現(xiàn)相同功能。所以，本發(fā)明提供的系統(tǒng)及其各項裝置、模塊、單元可以被認為是一種硬件部件，而對其內(nèi)包括的用于實現(xiàn)各種功能的裝置、模塊、單元也可以視為硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)；也可以將用于實現(xiàn)各種功能的裝置、模塊、單元視為既可以是實現(xiàn)方法的軟件模塊又可以是硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。