一種全景顯微圖像拍攝的顯微鏡裝置制造方法及圖紙

一種全景顯微圖像拍攝的顯微鏡裝置，它至少包括有一個顯微鏡和計算機及校正玻片；所述顯微鏡的三目接口上設置有圖像拍攝裝置；所述顯微鏡的載物臺上設置有X軸電機和Y軸電機；所述顯微鏡的載物臺上設置有X軸方向光柵尺和Y軸方向光柵尺；所述的X軸方向光柵尺和Y軸方向光柵尺分別連接光柵信號讀取裝置；所述顯微鏡的調焦旋鈕上設置有Z軸電機；所述的Z軸電機連接聚焦控制器；所述的圖像拍攝裝置、光柵信號讀取裝置和聚焦控制器分別連接計算機；本實用新型專利技術在保證全景顯微圖像拼接精度的前提下，增加光柵尺的成本大大低于使用高精度掃描平臺和高精度定位控制系統的成本，從而使得整個裝置的成本大大下降。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種全景顯微圖像拍攝的顯微鏡裝置，屬于顯微鏡裝置

技術介紹
目前國外全景顯微圖像拍攝產品已經比較成熟，基本是采用了逐行掃描法 (Progressive Scanning)、線陣掃描法(Line scanning)、塊7I專輸法(Area transference) 和光學矩陣法(Optical matrix)這四種原理之一來實現。但這些產品的售價普遍高昂，使得國內對全景顯微產品有較大需求的中低端用戶難以接受。由于這些產品的實現結構中普遍需要使用高精度掃描平臺和定位控制系統，而精密掃描平臺和控制系統的制作成本較高，使得產品制造成本難以下降，從而阻礙了產品在國內市場的推廣和應用。
技術實現思路
本技術的目的是克服現有技術中的不足，提供一種制作成本低廉的全景顯微圖像拍攝的顯微鏡裝置。本技術的技術方案為，一種全景顯微圖像拍攝的顯微鏡裝置，它至少包括有一個顯微鏡和計算機及校正玻片；所述顯微鏡的三目接口上設置有圖像拍攝裝置；所述顯微鏡的載物臺上設置有X軸電機和Y軸電機；驅動載物臺上的標本在X軸和Y軸方向移動， 所述顯微鏡的載物臺上設置有X軸方向光柵尺和Y軸方向光柵尺；測量載物臺在X軸和Y 軸方向的移動距離；所述的X軸方向光柵尺和Y軸方向光柵尺分別連接光柵信號讀取裝置； 所述顯微鏡的調焦旋鈕上設置有Z軸電機，驅動載物臺的上下移動，所述的Z軸電機連接聚焦控制器；聚焦控制器驅動Z軸電機的運動和對載物臺的聚焦控制，所述的圖像拍攝裝置、 光柵信號讀取裝置和聚焦控制器分別連接計算機。所述的X軸電機和Y軸電機分別連接X/Y軸電機驅動控制器；X/Y軸電機驅動控制器驅動X軸電機和Y軸電機的運動；所述的X/Y軸電機驅動控制器連接計算機。所述的校正玻片采用光刻技術制作，玻片上的圖案大小和位置與不同倍率的物鏡相對應。本技術還可以通過增加Z軸方向的光柵尺，提供Z軸方向的載物臺上下精確定位。本技術在保證全景顯微圖像拼接精度的前提下，增加光柵尺的成本大大低于使用高精度掃描平臺和高精度定位控制系統的成本，從而使得整個裝置的成本大大下降。附圖說明圖1是本技術結構示意圖。具體實施方式 如圖1所示，一種全景顯微圖像拍攝的顯微鏡裝置，它至少包括有一個顯微鏡1和計算機15及校正玻片14 ；所述顯微鏡1的三目接口 13上設置有圖像拍攝裝置2 ；所述顯微鏡1的載物臺11上設置有X軸電機3和Y軸電機4，驅動載物臺11上的標本在X軸和Y軸方向移動；所述顯微鏡1的載物臺11上設置有X軸方向光柵尺8和Y軸方向光柵尺9，分別測量載物臺11在X軸和Y軸方向的移動距離；所述的X軸方向光柵尺8和Y軸方向光柵尺9分別連接光柵信號讀取裝置10 ；所述顯微鏡1的調焦旋鈕12上設置有Z軸電機5驅動載物臺11的上下移動，所述的Z軸電機5連接聚焦控制器7 ；聚焦控制器7驅動Z軸電機的運動和對載物臺的聚焦控制；所述的圖像拍攝裝置2、光柵信號讀取裝置10和聚焦控制器7分別連接計算機15。 所述的X軸電機3和Y軸電機4分別連接X/Y軸電機驅動控制器6 ；X/Y軸電機驅動控制器6驅動X軸電機3和Y軸電機4的運動；所述的X/Y軸電機驅動控制器6連接計算機15。所述的校正玻片14采用光刻技術制作，玻片上的圖案大小和位置與不同倍率的物鏡相對應。本技術還可通過增加Z軸方向的光柵尺16，提高載物臺在Z軸方向上下移動的定位精度。自動聚焦控制器7讀取Z軸光柵尺16的位置信息，控制載物臺11在Z軸方向的上下移動，從而可以實現載物臺11大范圍移動的定位精度，可實現放置切片、更換切片的自動化過程。本技術在安裝后的首次使用前，使用專用校正玻片14進行學習校正，通過計算機軟件的自動識別，建立起圖像像素和空間物理距離的映射關系。實際拍攝標本圖像時， 計算機軟件根據讀取的光柵測量數據，依據學習校正過程中獲得圖像像素和空間物理距離之間的映射關系，對拍攝得到的圖像進行剪裁，獲得和當前拍攝視野對應的有效圖像塊，生成可進行全景圖像拼接的單元圖像塊。放置在載物臺11上的標本隨載物臺X-Y方向的移動而移動，通過計算機15對載物臺11進行χ/Υ方向的移動控制和上下聚焦控制，完成對整個標本區域的拍攝。計算機15 將獲得的所有用于拼接的單元圖像塊，依據其圖像拍攝時通過X/Y方向光柵尺測得的載物臺物理位置，確定單元圖像塊的幾何空間拼接位置，進行圖像位置拼接，從而得到全景顯微圖像。在高精度光柵尺的測量下，保證了拍攝圖像的剪裁精確性，也保證剪裁后單元圖像塊在全景顯微圖像拼接過程中的單元圖像定位的精確性。本技術裝置的學習校正過程是一種對專用校正玻片14上的特殊圖案的計算機圖像識別。對不同位置拍攝的專用校正玻片14的圖像，通過計算機圖像識別獲得不同位置的特征數據。根據在不同位置的光柵尺測量數據，計算出圖像像素和空間物理距離之間的X軸、Y軸方向上映射關系，并被本裝置記憶。對不同倍率的物鏡，均要以同樣的方式進行學習校正。在沒有發生更換本裝置部件或重新安裝本裝置的情況下，本技術裝置不必再次進行學習校正。標本在正確放置到載物臺后，在聚焦控制器的控制下聚焦成清晰像。拍攝該視野中圖像，并讀取對應該視野位置的光柵尺測量值。拍攝得到的圖像傳輸到計算機并被保存。 在X軸方向移動載物臺11，保持Y軸方向位置不變，移動距離小于拍攝視野范圍的X軸方向大小。再次自動聚焦并拍攝該位置的圖像，讀取該位置的光柵尺測量值。利用本次圖像拍攝位置的X軸方向光柵尺8測量值和上次圖像拍攝位置的X軸方向光柵尺8測量值，依據學習校正過程中得到的圖像像素和空間物理距離之間在X軸方向上的映射關系，對當前拍攝的圖像進行X方向的剪裁，生成對應本次拍攝物理位置的可拼接單元圖像塊，并被單獨保存。重復X軸方向的拍攝過程和處理過程直至X軸拍攝范圍的最末端。在拍攝完X軸方向最后一幅圖像后，保持X軸不變，在Y軸方向移動載物臺11，移動距離小于拍攝視野范圍的Y軸方向大小。經自動聚焦后拍攝該位置圖像，并讀取該位置的光柵尺測量值。依據學習校正過程中得到的圖像像素和空間物理距離之間在Y軸方向上的映射關系，按照本次和上次圖像拍攝位置的Y軸方向光柵尺9測量值，并結合在Y軸方向上和本次拍攝圖像相鄰接的已有圖像信息，對本次拍攝得到的圖像進行Y軸方向的剪裁，生成對應本次拍攝物理位置的可拼接單元圖像塊，并被單獨保存。再次保持Y軸方向位置不變，沿X軸反方向移動載物臺，同樣移動距離小于拍攝視野范圍的X軸方向大小。再次自動聚焦和拍攝圖像，讀取該拍攝位置的光柵尺測量值。依據學習校正過程中得到的圖像像素和空間物理距離之間在 X軸方向上的映射關系，根據本次和上次圖像拍攝位置的X軸方向光柵尺8測量值，對當前拍攝的圖像進行X方向的剪裁。同時根據本次拍攝位置的Y軸方向光柵尺9測量值，結合在Y軸方向和本次拍攝圖像相鄰接的圖像信息，依據圖像像素和空間物理距離之間在Y軸方向上的映射關系，對本次拍攝圖像進行Y軸方向的剪裁。最終本次拍攝圖像被生成在X 軸、Y軸方向均經過剪裁的單元圖像塊，并被單獨保存。保持Y軸方向位置不變，沿X軸反方向重復拍攝過程和圖像剪裁過稱直至X軸拍攝范圍的最末端。和上次到達X軸拍攝最末端一樣，再次保持X軸方向位置不變，沿Y軸方向移動載物臺。如此重復，形成類似逐行來回移本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種全景顯微圖像拍攝的顯微鏡裝置，它至少包括有一個顯微鏡（１）、計算機（１５）和校正玻片（１４）；其特征在于所述顯微鏡（１）的三目接口（１３）上設置有圖像拍攝裝置（２）；所述顯微鏡（１）的載物臺（１１）上設置有Ｘ軸電機（３）和Ｙ軸電機（４）；所述顯微鏡（１）的載物臺（１１）上設置有Ｘ軸方向光柵尺（８）和Ｙ軸方向光柵尺（９）；所述的Ｘ軸方向光柵尺（８）和Ｙ軸方向光柵尺（９）分別連接光柵信號讀取裝置（１０）；所述顯微鏡（１）的調焦旋鈕（１２）上設置有Ｚ軸電機（５）；所述的Ｚ軸電機（５）連接聚焦控制器（７）；所述的圖像拍攝裝置（２）、所述的光柵信號讀取裝置（１０）和聚焦控制器（７）分別連接計算機（１５）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：葉志前，章慶和，姜磊，
申請(專利權)人：浙江格林藍德信息技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：86