一种基于单透镜聚焦的全息成像细胞检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种基于单透镜聚焦的全息成像细胞检测装置，包括升降筒、固定筒、齿条、齿轮、下箱体、上箱体、支架、待测细胞样本涂片固定座、CCD传感器取像装置和凸透镜，下箱体和上箱体的连接处安装有待测细胞样本涂片固定座，下箱体上安装有CCD传感器取像装置，上箱体上安装有固定筒，固定筒的外侧设有支架及支架上的齿轮，固定筒上套装有升降筒，升降筒上安装有凸透镜和螺栓，升降筒的外侧安装有与齿轮相啮合的齿条，CCD传感器取像装置、凸透镜以及待测细胞样本涂片固定座的中心均处在同一轴线上。本实用新型专利技术克服了传统无透镜全息成像细胞取像时的局部因受光度差而产生的不清晰的局限性，实现了对细胞样本涂片的局部快速而准确的取像。

A Holographic Imaging Cell Detection Device Based on Single Lens Focusing

The utility model provides a holographic imaging cell detection device based on single lens focusing, which comprises a lifting cylinder, a fixing cylinder, a rack, a gear, a lower box body, an upper box body, a bracket, a fixed base for smear samples of cells to be measured, a CCD sensor imaging device and a convex lens, and a connecting point between the lower box body and the upper box body is provided with cells to be measured. The sample smear fixing seat is equipped with a CCD sensor imaging device on the lower box body, a fixing cylinder is installed on the upper box body, a support and a gear on the support are installed on the outer side of the fixing cylinder, a lifting cylinder is sleeved with a lifting cylinder, a convex lens and bolts are installed on the lifting cylinder, and racks meshing with gears are installed on the outer side of the lifting cylinder, and a CCD transmission is installed. The center of the sensor image acquisition device, convex lens and the fixed base of the smear of the cell sample to be measured are all on the same axis. The utility model overcomes the limitation of the ambiguity caused by the difference of photometry in the local part of the traditional lensless holographic imaging cell image taking, and realizes the fast and accurate local image taking of the cell sample smear.

【技术实现步骤摘要】
一种基于单透镜聚焦的全息成像细胞检测装置
本技术属于无透镜全息成像图像处理
，具体是涉及一种基于单透镜聚焦的全息成像细胞检测装置。
技术介绍
计算机图像处理技术是一种将图像信号转换成数字信号并利用计算机编程对其进行处理的技术。由于计算机的处理速度极快，且数字信号具有失真小、易保存、易传输、抗干扰能力强等特点，因而计算机图像处理技术的应用十分广泛，大到科研、国防军事，小至人们生产生活的方方面面。例如，在医疗卫生、通讯、交通运输、办公自动化、地球物理、大气环境、卫星遥感及工业自动化领域的应用就越来越多。传统的细胞检测要求观测者对显微镜此类高精度仪器有较高操作要求，且对细胞样本数字图像的提取工作量很大、耗时又耗力，操作上也存在空间和环境条件的限制。此外，传统的细胞检测不可避免地存在人的主观因素，从而导致不同检测人员对同一细胞样本的数字图像有不同的提取结果，最终导致提取结果波动性较大。经过多年发展，光学显微镜在很多科学领域已成为一种不可或缺的检测工具，尤其是生物检测领域。但是它也有如相对笨重、效率低和操作繁复等显而易见的缺点，在现如今对随时拿来的未知生物细胞检测速度和精度要求越来越高以及操作环境越来越复杂的背景下，急需一种结构简单轻便同时可对局部细胞清晰的观测、检测速度和精度都达到要求的新型显微镜来作为传统显微镜的替代品。
技术实现思路
针对上述现有技术，本技术要解决的技术问题在于提供一种基于单透镜聚焦的全息成像细胞检测装置，该装置用于检测待测细胞并使取得的图像局部清晰明亮，以便快捷有效的了解单个细胞外形，对待测细胞的局部信息作进一步的研究。为解决上述技术问题，本技术提供了一种基于单透镜聚焦的全息成像细胞检测装置，包括升降筒、固定筒、齿条、齿轮、支架、下箱体、上箱体、待测细胞样本涂片固定座和CCD传感器取像装置，所述下箱体的正上方固定连接有所述上箱体，在所述下箱体和上箱体的连接处安装有所述待测细胞样本涂片固定座，所述下箱体底部的中间位置安装有所述CCD传感器取像装置，所述上箱体顶部的中间位置安装有与上箱体相通的所述固定筒，在所述上箱体的顶面、固定筒的外侧设置有所述支架，所述支架的上部安装有所述齿轮，在所述固定筒上套装有所述升降筒，在所述升降筒的外侧安装有与所述齿轮相啮合的齿条，所述升降筒顶部的中间位置安装有凸透镜，所述CCD传感器取像装置、凸透镜以及待测细胞样本涂片固定座的中心均处在同一轴线上，所述升降筒上相对所述支架的一侧安装有可固定升降筒的螺栓。更优的，所述凸透镜的焦距为10cm~20cm。相比于现有技术，本技术的有益效果是：1、本技术与无透镜全息成像相比，不需要完全相干光源(如激光)，而只需要简单的日光灯、发光二极管等（非相干光源）替代激光（相干光源）作为光源。2、本技术通过采用凸透镜，这样可使得局部细胞受到的光照多，呈现的亮度大，分辨率好，同时减少光照不充分对局部细胞的照度的影响，从而简化了后期图像处理中因对单个细胞或少数范围内细胞的亮度和照度不充分的处理。3、本技术通过采用光学传感器CCD采取数字图像，这样可对口腔黏膜细胞、蛙卵细胞、洋葱表皮细胞、叶片细胞等动、植物大分子细胞进行较高分辨率额采取，然后经计算机驱动程序捕获图像。4、本技术还具有便于携带、组装简单、操作简单、处理快速的特点。附图说明图1是本技术一种基于单透镜聚焦的全息成像细胞检测装置的主视图。图2是图1的剖面图。图3是图2中B-B的剖视图。图4是图2中A-A的剖面图。图5是传统无透镜全息成像的光路原理图。图6是本技术基于单透镜聚焦的光路原理图。图示说明：1-升降筒，2-固定筒，3-齿条，4-齿轮，5-支架，6-下箱体，7-上箱体，8-螺栓，9-上下箱体固定螺栓，10-待测细胞样本涂片固定座，11-CCD传感器取像装置，12-凸透镜，13-带孔挡板，X-待测物体样本涂片。具体实施方式下面结合附图和优选实施例对本技术作进一步地说明。如图1至图4所示为本技术一种基于单透镜聚焦的全息成像细胞检测装置的结构示意图，包括升降筒1、固定筒2、齿条3、齿轮4、支架5、下箱体6、上箱体7、螺栓8、上下箱体固定螺栓9、待测细胞样本涂片固定座10、CCD传感器取像装置11、凸透镜12、带孔挡板13和待测细胞样本涂片X。在上述下箱体6的正上方通过上下箱体固定螺栓9固定连接有上箱体7，在下箱体6和上箱体7的连接处安装有待测细胞样本涂片固定座10，而在待测细胞样本涂片固定座10上放置有待测细胞样本涂片X。在下箱体6底部的中间位置安装有CCD传感器取像装置11，在上箱体7顶部的中间位置安装有与上箱体7相通的固定筒2。在上箱体7的顶面、固定筒2的外侧安装有支架5，而在支架5的上部安装有齿轮4。在固定筒2上套装有升降筒1，在升降筒1顶部的中间位置安装有凸透镜12，该凸透镜的焦距为10cm~20cm。在升降筒1的外侧安装有与上述齿轮4相啮合的齿条3，在升降筒1上相对支架5的一侧安装有可固定升降筒1的螺栓8。上述CCD传感器取像装置11、凸透镜12以及待测细胞样本涂片固定座10的中心均处在同一轴线上。本技术装置通过3D打印机打印制作。本技术操作时，首先将待测细胞样本涂片X放置于待测细胞样本涂片固定座10上，升降筒1和固定筒2正上方的光经凸透镜12汇聚而成的光束垂直照射于待测细胞样本涂片X上。汇聚后的光束透过待测细胞样本涂片X照射至CCD传感器取像装置11上，CCD传感器取像装置11通过USB接口数据线将获取到的图像数据传送至计算机。同时，汇聚后的光束经齿轮4调解升降筒1的升降，这样使安放于待测细胞样本涂片固定座10上的细胞涂片成像达到局部清晰。计算机采用软件VLCmediaplayer驱动，将上述提取的图像存入。如图5所示，传统无透镜全息光路的光源选取的是部分相干光D，部分相干光D通过带孔挡板13照射在待测细胞样本涂片X上，部分相干光D透过待测细胞样本涂片X将成像投射于CCD传感器取像镜头11上。为减少图像的不锐度，带孔挡板13与待测细胞样本涂片X的距离Z1远远大于待测细胞样本涂片X与CCD传感器取像镜头11的距离Z2。传统无透镜全息光路图像因光源均匀照射在整个待测细胞涂片样本上的影响，会造成在CCD传感器取像镜头11上接收的透过待测细胞样本涂片X的光照少，从而使整体所成像亮度不够强，分辨率不够高，细胞边缘模糊，不利于后期细胞图像的处理。如图6所示，本技术无透镜全息光路的光源选取的是非相干光D，非相干光D通过带孔挡板13上的凸透镜12将光线汇聚在待测细胞样本涂片X上，非相干光D透过待测细胞样本涂片X将成像投射于CCD传感器取像镜头11上。带孔挡板13与待测细胞样本涂片X的距离Z1和待测细胞样本涂片X与CCD传感器取像镜头11的距离Z2均与传统的无透镜全息光路相同。本技术无透镜全息光路的细胞成像因汇聚光源的作用可使成像的分辨力增强，局部细胞的亮度加大，细胞边缘清晰可见，细胞核也可以用肉眼观察到，这样大大方便了后期对细胞图像的处理。以上所述仅表达了本技术的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单透镜聚焦的全息成像细胞检测装置，包括升降筒（1）、固定筒（2）、齿条（3）、齿轮（4）、支架（5）、下箱体（6）、上箱体（7）、待测细胞样本涂片固定座（10）和CCD传感器取像装置（11），所述下箱体（6）的正上方固定连接有所述上箱体（7），在所述下箱体（6）和上箱体（7）的连接处安装有所述待测细胞样本涂片固定座（10），所述下箱体（6）底部的中间位置安装有所述CCD传感器取像装置（11），所述上箱体（7）顶部的中间位置安装有与上箱体（7）相通的所述固定筒（2），在所述上箱体（7）的顶面、固定筒（2）的外侧设置有所述支架（5），所述支架（5）的上部安装有所述齿轮（4），在所述固定筒（2）上套装有所述升降筒（1），在所述升降筒（1）的外侧安装有与所述齿轮（4）相啮合的齿条（3），其特征在于：所述升降筒（1）顶部的中间位置安装有凸透镜（12），所述CCD传感器取像装置（11）、凸透镜（12）以及待测细胞样本涂片固定座（10）的中心均处在同一轴线上，所述升降筒（1）上相对所述支架（5）的一侧安装有可固定升降筒的螺栓（8）。

【技术特征摘要】
1.一种基于单透镜聚焦的全息成像细胞检测装置，包括升降筒（1）、固定筒（2）、齿条（3）、齿轮（4）、支架（5）、下箱体（6）、上箱体（7）、待测细胞样本涂片固定座（10）和CCD传感器取像装置（11），所述下箱体（6）的正上方固定连接有所述上箱体（7），在所述下箱体（6）和上箱体（7）的连接处安装有所述待测细胞样本涂片固定座（10），所述下箱体（6）底部的中间位置安装有所述CCD传感器取像装置（11），所述上箱体（7）顶部的中间位置安装有与上箱体（7）相通的所述固定筒（2），在所述上箱体（7）的顶面、固定筒（2）的外侧设置有所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泽东，张聪炫，陈震，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：新型
国别省市：江西,36