实时自动对焦聚焦算法制造技术

技术编号:24133566 阅读:25 留言:0更新日期:2020-05-13 07:15
提供了一种数字扫描设备,所述数字扫描设备包括成像传感器和聚焦传感器以及处理器,所述处理器分析由所述成像传感器和所述聚焦传感器捕获的图像数据并在扫描操作期间实时调整所述扫描设备的焦点。所述成像传感器的各个像素相对于所述数字扫描设备的光学路径全部在同一图像平面中。所述聚焦传感器的所述各个像素相对于所述光学路径各自在不同的图像平面中,并且所述聚焦传感器的一个像素与所述图像传感器在所述同一图像平面上。所述处理器分析来自所述成像传感器和所述聚焦传感器的图像数据,并确定距离和方向以调整所述数字扫描设备的物镜和载物台的相对位置以在所述扫描操作期间实现最佳聚焦。

Real time auto focus algorithm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】实时自动对焦聚焦算法相关申请的交叉引用本申请要求在2017年9月29日提交的第62/566,145号美国临时专利申请的优先权,所述美国临时专利申请据此以引用方式并入本文,如同在此充分阐述一样。专利技术背景
本公开总体上涉及数字病理学,并且更具体地涉及数字载玻片扫描设备的实时自动聚焦。
技术介绍
数字病理学是通过计算机技术而启用的基于图像的信息环境,所述计算机技术允许管理从物理载玻片生成的信息。数字病理学是部分地由虚拟显微镜实现的,所述虚拟显微镜是扫描物理载玻片上的样品并创建可以在计算机监视器上存储、查看、管理和分析的数字载玻片图像的实践。凭借对整个载玻片进行成像的能力,数字病理学领域飞速发展并且目前被认为是诊断医学最有前途的途径之一,以便实现对诸如癌症的重疾的更好、更快、更便宜的诊断、预后和预测。数字病理学行业的主要目标是减少扫描载玻片所需的时间。一些常规的数字扫描装置需要至少20秒预扫描处理以获取载玻片上整个样本的焦点,并从所获取的焦点创建焦平面。因此,需要一种克服如上所述的常规系统中发现的这些重大问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字扫描设备,其包括:/n载物台,其被配置为支撑样本;/n物镜,其被定位用于观察所述样本的一部分,所述物镜限定光学路径;/n成像传感器,其与所述物镜光学耦合,其中所述成像传感器包括多个成像传感器像素,所述多个成像传感器像素被配置为经由所述光学路径捕获图像数据,并且其中所述多个成像传感器像素全部在与所述光学路径正交的单个第一图像平面内;/n聚焦传感器,其与所述物镜光学耦合,其中所述聚焦传感器包括多个聚焦传感器像素,所述多个聚焦传感器像素被配置为经由所述光学路径捕获图像数据,其中所述聚焦传感器相对于所述光学路径在逻辑上倾斜,使得所述多个聚焦传感器像素中的每一个与所有其他聚焦传感器像素在不同...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 US 62/566,1451.一种数字扫描设备,其包括:
载物台,其被配置为支撑样本;
物镜,其被定位用于观察所述样本的一部分,所述物镜限定光学路径;
成像传感器,其与所述物镜光学耦合,其中所述成像传感器包括多个成像传感器像素,所述多个成像传感器像素被配置为经由所述光学路径捕获图像数据,并且其中所述多个成像传感器像素全部在与所述光学路径正交的单个第一图像平面内;
聚焦传感器,其与所述物镜光学耦合,其中所述聚焦传感器包括多个聚焦传感器像素,所述多个聚焦传感器像素被配置为经由所述光学路径捕获图像数据,其中所述聚焦传感器相对于所述光学路径在逻辑上倾斜,使得所述多个聚焦传感器像素中的每一个与所有其他聚焦传感器像素在不同的图像平面上,并且其中所述聚焦传感器上的齐焦位置与所述第一图像平面齐焦;和
处理器,其被配置为在所述样本的扫描期间通过以下各项自动地调整所述物镜与所述样本之间的距离:
从所述多个成像传感器像素中的每一个接收图像数据,并确定所述成像传感器上的多个成像传感器位置中的每一个的所述图像数据的对比度值,
从所述多个聚焦传感器像素中的每一个接收图像数据,并确定所述聚焦传感器上的多个聚焦传感器位置中的每一个的所述图像数据的对比度值,
对于多对对应的成像传感器位置和聚焦传感器位置中的每一对,计算所述对中的所述聚焦传感器位置的所述图像数据的所述对比度值与所述对中的所述对应成像传感器位置的所述图像数据的所述对比度值的对比度值比率,
识别所计算出的对比度值比率的峰值,
将与所述聚焦传感器上的所述齐焦位置相关联的对比度值比率识别为齐焦值,
确定所述峰值与所述齐焦值之间的距离和方向,以及
在所述样本的扫描期间,根据所述峰值与所述齐焦值之间的所确定距离和方向来调整所述物镜与所述样本之间的距离。


2.如权利要求1所述的数字扫描设备,其中所述成像传感器和所述聚焦传感器由相等数量的像素组成。


3.如任一前述权利要求所述的数字扫描设备,其中所述多个成像传感器位置中的每一个由所述多个成像传感器像素中的单独一个组成。


4.如权利要求3所述的数字扫描设备,其中所述多个聚焦传感器位置中的每一个由所述多个聚焦传感器像素中的单独一个组成。


5.如权利要求4所述的数字扫描设备,其中所述多个聚焦传感器像素中的每一个相对于所述光学路径内的位置与对应的成像传感器像素在逻辑上对准,以便感测所述样本的与其对应成像传感器像素相同的视野。


6.如权利要求1所述的数字扫描设备,其中所述多个聚焦传感器像素中的至少一个相对于所述光学路径内的位置与对应的成像传感器像素在逻辑上对准,以便感测所述样本的与其对应成像传感器像素相同的视野。


7.如权利要求1所述的数字扫描设备,其中所述多个聚焦传感器像素中的任一个都未相对于所述光学路径内的位置与任何对应的成像传感器像素在逻辑上对准。


8.如任一前述权利要求所述的数字扫描设备,其中所述成像...

【专利技术属性】
技术研发人员:A奥尔森K萨里格拉马Y邹P纳杰马巴迪
申请(专利权)人:徕卡生物系统成像股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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