一种细胞涂片图像获取与分析系统技术方案

本申请公开了一种细胞涂片图像获取与分析系统。该系统包括：载物台，用于承载细胞涂片；电机控制装置，和所述载物台连接，用于控制所述载物台运动；物镜转换装置；显微镜，与所述物镜转换装置连接；相机，与所述显微镜连接，用于拍摄所述显微镜观测的图像；图像质量检测装置，用于与所述相机连接；主控制器，分别与图像质量检测装置、物镜转换装置和电机控制装置连接；和图像分析装置，与所述控制器连接。该系统能够自动对细胞涂片自动拍照，并且对图像质量进行分析，对光照进行调节，从而获得清晰的图像，通过图像拼接能够得到完整的细胞涂片照片，从而能够更加完整和全面地进行图像分析。

A Cell Smear Image Acquisition and Analysis System

This application discloses a cell smear image acquisition and analysis system. The system includes: a carrier station for carrying cell smears; a motor control device connected with the carrier station for controlling the movement of the carrier station; an objective conversion device; a microscope connected with the objective conversion device; a camera connected with the microscope for capturing the image observed by the microscope; The quality detection device is used for connecting with the camera, the main controller is connected with the image quality detection device, the objective conversion device and the motor control device respectively, and the image analysis device is connected with the controller. The system can automatically take photos of cell smears, analyze the image quality and adjust the illumination, so as to obtain clear images. Through image mosaic, the complete cell smear photos can be obtained, so that the image analysis can be more complete and comprehensive.

【技术实现步骤摘要】
一种细胞涂片图像获取与分析系统
本申请涉及自动化处理
，特别是涉及一种细胞涂片图像获取与分析系统。
技术介绍
为了诊断患者是否罹患癌症或具有倾向，需要从患者取出细胞样品并对所述细胞样品进行彻底分析，以便评价是否存在不正常的或异常的细胞。病理学家或其它熟练的医护人员主要基于样品中的细胞的特定特征来做出诊断。这些细胞学试验是基于存在于样品中的细胞的二维呈现，且大部分需要将细胞固定在基质上和使用染料或染色剂使细胞的特定特征显影。现有技术中虽然存在对取样、涂片制备或细胞识别的自动化处理，但是实际判断还需要医务人员的参与，例如，载物台的控制、细胞识别的判断、分析报告的制作等等，由于医务人员的水平的差别，影响了检测的效率和结果的准确性。
技术实现思路
本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。根据本申请的一个方面，提供了一种细胞涂片图像获取与分析系统，包括：载物台，用于承载细胞涂片；电机控制装置，和所述载物台连接，用于控制所述载物台在三维空间中运动；物镜转换装置；显微镜，与所述物镜转换装置连接，用于观测所述细胞涂片；相机，与所述显微镜连接，用于拍摄所述显微镜观测的图像；图像质量检测装置，用于与所述相机连接，用于控制相机的拍摄，接收所述相机拍摄的图像，并且检测所述图像的离焦测度值和亮度；主控制器，分别与图像质量检测装置、物镜转换装置和电机控制装置连接，用于接收图像质量检测装置的离焦测度值和亮度，以控制所述电机控制装置，并且用于控制所述物镜转换装置进行物镜转换；和图像分析装置，与所述主控制器连接，用于接收所述图像质量检测装置传送的所述图像，对所述图像进行拼接和分析。该系统通过显微成像装置和主控制器的配合能够自动对细胞涂片自动拍照，并且对图像质量进行分析，对光照进行调节，从而获得清晰的图像，通过图像拼接能够得到完整的细胞涂片照片，从而能够更加完整和全面地进行图像分析。可选地，所述电机控制装置包括：传动机构，用于控制所述载物台在三维空间中运动；电机，分别与所述传动机构和所述主控制器连接，用于控制所述传动机构，并且基于所述图像质量检测装置检测的离焦测度值驱动所述传动机构；LED阵列电路，与所述主控制器连接，用与为所述载物台提供照明，并且基于所述图像质量检测装置检测的亮度改变照明的强度；和限位检测传感器，与所述主控制器连接，用于检测所述细胞涂片的边缘是否位于所述显微镜的视野内。可选地，所述图像质量检测装置包括：相机驱动电路，与所述相机连接，用于驱动所述相机；图像传输电路，与所述相机驱动电路连接，用于采集所述相机拍摄的图像，对所述图像进行预处理并传输给第一控制器经由所述主控制器传输至所述图像质量检测装置；和微处理器，与所述主控制器连接，分别与所述相机和所述相机驱动电路连接，用于根据在所述显微镜距离所述载物台的不同高度时所述相机拍摄的图像计算离焦测度值，将所述离焦测度值经由所述图像传输电路发送给所述主控制器，以便所述主控制器根据所述离焦测度值控制所述电机控制装置的运动；和用于计算相机拍摄的所述图像的亮度和所述图像的复杂度，将所述亮度和所述复杂度经由所述图像传输电路发送给所述主控制器，以便所述主控制器根据所述亮度和所述复杂度控制所述LED阵列电路。可选地，所述主控制器用于执行初始化步骤，所述初始化步骤包括：载物台初始化步骤：控制所述物镜转换装置使低倍物镜对准所述载物台，控制所述电机控制装置，使得所述载物台到达距离所述低倍物镜最近的位置，并且使所述细胞涂片的扫描原点对准所述低倍物镜；第一焦距调整步骤：控制所述控制电机控制装置，使得所述载物台在竖直方向远离所述物镜到第一预定距离，接收所述相机拍摄得到第一低倍图像，计算该第一低倍图像的灰度差分绝对值之和，得到第一离焦测度值；控制所述控制电机控制装置，使得所述载物台继续在竖直方向远离所述物镜到第二预定距离，接收所述相机拍摄得到第二低倍图像，计算该第二低倍图像的灰度差分绝对值之和，得到第二离焦测度值；在第一离焦测度值小于第二离焦测度值时，继续所述控制电机控制装置使所述载物台在竖直方向远离所述物镜并且接收所述相机拍摄得到的低倍图像，直到计算得到的离焦测度值大于或者等于后一次计算得到的离焦测度值，将离焦测度值最大的位置作为对焦位置；和亮度调节步骤：接收所述亮度检测电路发送的所述图像的亮度和所述图像的复杂度，在所述图像的亮度小于第一阈值并且所述图像的复杂度小于第二阈值的情况下，控制所述LED阵列电路增加照明的强度。可选地，所述主控制器在执行所述初始化步骤后，还执行低倍图像传输步骤，所述低倍图像传输步骤包括：控制所述电机控制装置以第一步进距离控制所述载物台，使得相机对所述细胞涂片按照行进行拍摄并得到低倍图像，将所述低倍图像、低倍图像编号和对应的载物台坐标传送到所述图像分析装置；其中，在限位检测传感器检测到所述细胞涂片的边缘位于所述显微镜的视野内的情况下，接收所述限位检测传感器发送的边缘检测信号，控制所述电机控制装置以使得所述细胞涂片在水平面上与该行垂直的方向运动一个像素块的距离，再拍摄下一行。可选地，所述主控制器在执行所述低倍图像传输步骤后，还执行高倍图像传输步骤，所述高倍图像传输步骤包括：在所述图像分析装置对所述主控制器传送的所有低倍图像进行拼接和分析，得到至少一个感兴趣的低倍图像的情况下，控制所述物镜转换装置使高倍物镜对准所述载物台，控制所述电机控制装置，使得所述载物台在水平面上移动到与所述至少一个感兴趣的低倍图像对应的载物台坐标处；在所述相机拍摄到与所述至少一个感兴趣的低倍图像对应的所述细胞涂片的高倍图像的情况下，接收所述高倍图像并将所述高倍图像、高倍图像编号和对应的载物台坐标传送至所述图像分析装置。可选地，所述主控制器在执行所述低倍图像传输步骤后，还执行高倍图像传输步骤，所述高倍图像传输步骤包括：在所述图像分析装置对所述主控制器传送的所有低倍图像进行拼接和分析，得到至少一个感兴趣的低倍图像的情况下，控制所述物镜转换装置使高倍物镜对准所述载物台，根据所述低倍物镜和所述高倍物镜之间的关系，基于所述至少一个感兴趣的低倍图像和和对应的载物台坐标计算所述电机控制装置控制所述载物台移动的坐标范围；控制所述电机控制装置以第二步进距离控制所述载物台，使得所述载物台在所述坐标范围内移动，其中，第二步进距离小于第一步进距离；在所述相机对所述细胞涂片进行拍摄并得到高倍图像的情况下，接收所述高倍图像并将所述高倍图像传送至所述图像分析装置，以便所述图像分析装置对所述高倍图像进行拼接和分析。可选地，所述图像分析装置包括：存储器、处理器和显示装置，所述处理器分别与所述存储器和所述显示装置连接，其中，所述存储器中存储有数据库，所述数据库中存储有与所述细胞涂片具有相同来源的历史图像；所述处理器，与所述主控制器连接，用于接收所述图像质量检测装置传送的所述图像，基于所述图像和所述数据库中的历史图像进行对比，对所述图像中的细胞的种类进行判断；所述显示装置用于显示处理器判断的结果。可选地，所述存储器内还存储有能由所述处理器运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：低倍图像拼接步骤：接收所述主控器发送的所述低倍图像、低倍图像编号和对应的载物台坐标，根据低倍图像编号和对应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细胞涂片图像获取与分析系统，包括：载物台，用于承载细胞涂片；电机控制装置，和所述载物台连接，用于控制所述载物台在三维空间中运动；物镜转换装置；显微镜，与所述物镜转换装置连接，用于观测所述细胞涂片；相机，与所述显微镜连接，用于拍摄所述显微镜观测的图像；图像质量检测装置，用于与所述相机连接，用于控制相机的拍摄，接收所述相机拍摄的图像，并且检测所述图像的离焦测度值和亮度；主控制器，分别与图像质量检测装置、物镜转换装置和电机控制装置连接，用于接收图像质量检测装置的离焦测度值和亮度，以控制所述电机控制装置，并且用于控制所述物镜转换装置进行物镜转换；和图像分析装置，与所述主控制器连接，用于接收所述图像质量检测装置传送的所述图像，对所述图像进行拼接和分析。

【技术特征摘要】
1.一种细胞涂片图像获取与分析系统，包括：载物台，用于承载细胞涂片；电机控制装置，和所述载物台连接，用于控制所述载物台在三维空间中运动；物镜转换装置；显微镜，与所述物镜转换装置连接，用于观测所述细胞涂片；相机，与所述显微镜连接，用于拍摄所述显微镜观测的图像；图像质量检测装置，用于与所述相机连接，用于控制相机的拍摄，接收所述相机拍摄的图像，并且检测所述图像的离焦测度值和亮度；主控制器，分别与图像质量检测装置、物镜转换装置和电机控制装置连接，用于接收图像质量检测装置的离焦测度值和亮度，以控制所述电机控制装置，并且用于控制所述物镜转换装置进行物镜转换；和图像分析装置，与所述主控制器连接，用于接收所述图像质量检测装置传送的所述图像，对所述图像进行拼接和分析。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电机控制装置包括：传动机构，用于控制所述载物台在三维空间中运动；电机，分别与所述传动机构和所述主控制器连接，用于控制所述传动机构，并且基于所述图像质量检测装置检测的离焦测度值驱动所述传动机构；LED阵列电路，与所述主控制器连接，用与为所述载物台提供照明，并且基于所述图像质量检测装置检测的亮度改变照明的强度；和限位检测传感器，与所述主控制器连接，用于检测所述细胞涂片的边缘是否位于所述显微镜的视野内。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像质量检测装置包括：相机驱动电路，与所述相机连接，用于驱动所述相机；图像传输电路，与所述相机驱动电路连接，用于采集所述相机拍摄的图像，对所述图像进行预处理并传输给第一控制器经由所述主控制器传输至所述图像质量检测装置；和微处理器，与所述主控制器连接，分别与所述相机和所述相机驱动电路连接，用于根据在所述显微镜距离所述载物台的不同高度时所述相机拍摄的图像计算离焦测度值，将所述离焦测度值经由所述图像传输电路发送给所述主控制器，以便所述主控制器根据所述离焦测度值控制所述电机控制装置的运动；和用于计算相机拍摄的所述图像的亮度和所述图像的复杂度，将所述亮度和所述复杂度经由所述图像传输电路发送给所述主控制器，以便所述主控制器根据所述亮度和所述复杂度控制所述LED阵列电路。4.根据权利要求1至3的任一项所述的系统，其特征在于，所述主控制器用于执行初始化步骤，所述初始化步骤包括：载物台初始化步骤：控制所述物镜转换装置使低倍物镜对准所述载物台，控制所述电机控制装置，使得所述载物台到达距离所述低倍物镜最近的位置，并且使所述细胞涂片的扫描原点对准所述低倍物镜；第一焦距调整步骤：控制所述控制电机控制装置，使得所述载物台在竖直方向远离所述物镜到第一预定距离，接收所述相机拍摄得到第一低倍图像，计算该第一低倍图像的灰度差分绝对值之和，得到第一离焦测度值；控制所述控制电机控制装置，使得所述载物台继续在竖直方向远离所述物镜到第二预定距离，接收所述相机拍摄得到第二低倍图像，计算该第二低倍图像的灰度差分绝对值之和，得到第二离焦测度值；在第一离焦测度值小于第二离焦测度值时，继续所述控制电机控制装置使所述载物台在竖直方向远离所述物镜并且接收所述相机拍摄得到的低倍图像，直到计算得到的离焦测度值大于或者等于后一次计算得到的离焦测度值，将离焦测度值最大的位置作为对焦位置；和亮度调节步骤：接收所述亮度检测电路发送的所述图像的亮度和所述图像的复杂度，在所述图像的亮度小于第一阈值并且所述图像的复杂度小于第二阈值的情况下，控制所述LED阵列电...

【专利技术属性】
技术研发人员：郏东耀，李玉娟，曾强，
申请(专利权)人：深圳辉煌耀强科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44