用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法及装置、电子设备及可读存储介质。该方法包括：根据预设图像清晰度评价算法确定调焦电压阈值范围；获取当前电压值并调节所述当前电压值，以使所述当前电压值处在所述调焦电压阈值范围内实现自动调焦；根据自动调焦后的所述当前电压值以及陀螺仪的角度差值变化量确定目标焦距；根据所述目标焦距确定第一目标电压值，以根据所述第一目标电压值调节所述当前电压值实现光学防抖。本申请解决了现有的用于观测自由行为动物神经元细胞活动的图像采集方法由于需要手动调焦且成像系统容易抖动导致采集的图像质量不高导致的技术问题，实现了提高采集图像的质量的技术效果。

Image acquisition method and device for observing the activity of animal neurons

【技术实现步骤摘要】
用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法及装置
本申请涉及显微成像
，具体而言，涉及一种用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法及装置、电子设备及可读存储介质。
技术介绍
现代脑科学，是用多学科的手段综合研究脑的正常功能和脑疾病机制的一门新的学科。开展脑科学的研究对揭开脑功能的奥秘、防治神经系统疾患、研制新型人工智能、开发人的智力水平、认识人类自我等都有重要意义。脑科学的研究不仅关乎人类的健康和福祉，也关乎未来的生产力，有望深刻改变社会。美、日、欧等发达国家纷纷于20世纪90年代制定了脑科学研究的长远计划，并宣称21世纪是“脑科学时代”。随着脑成像、生物传感、人机交互以及大数据等新技术的不断涌现，脑科学与类脑研究成为国际科技前沿的热点领域，成为世界主要发达国家必争的重大战略领域，世界各国相继启动脑科学研究计划。相关技术中的脑科学研究主要以动物大脑为研究对象，开展一系列对动物神经元细胞的观测和研究。微型钙离子成像显微系统是目前现有的进行自由行为动物神经元细胞观测与研究所采用的主要系统。然而，专利技术人发现，现有的微型钙离子成像显微系统在使用过程至少存在如下问题：第一，调焦时需要手动调整调焦滑块，人眼判断图像清晰度，误差大；第二，在实验中，自由行为动物在进行大动作活动时，主体会相对于基板产生倾斜，使光轴产生倾角，引起成像系统抖动而导致离焦，像质受损，图像模糊，采集数据存在较大误差。由于上述原因，使得后期数据分析计算量大，并且不能实现实时处理。因此，如何自动、高效、实时获得高质量的动物神经元细胞活动数据仍是亟待解决的难题。针对相关技术中的用于观测自由行为动物神经元细胞活动的图像采集方法由于需要手动调焦且成像系统容易抖动导致采集的图像质量不高导致的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法及装置、电子设备及可读存储介质，以解决相关技术中的用于观测自由行为动物神经元细胞活动的图像采集方法由于需要手动调焦且成像系统容易抖动导致采集的图像质量不高导致的问题。为了实现上述目的，根据本申请的第一方面，提供了一种用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法。根据本申请的用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法包括：根据预设图像清晰度评价算法确定调焦电压阈值范围；获取当前电压值并调节所述当前电压值，以使所述当前电压值处在所述调焦电压阈值范围内实现自动调焦；根据自动调焦后的所述当前电压值以及陀螺仪的角度差值变化量确定目标焦距；根据所述目标焦距确定第一目标电压值，以根据所述第一目标电压值调节所述当前电压值实现光学防抖。进一步地，所述根据预设图像清晰度评价算法确定调焦电压阈值范围包括：根据所述预设图像清晰度评价算法计算第二目标电压值；根据所述第二目标电压值确定所述调焦电压阈值范围。进一步地，所述获取当前电压值并调节所述当前电压值，以使所述当前电压值处在所述调焦电压阈值范围内实现自动调焦包括：判断所述当前电压值是否在所述调焦电压阈值范围内；如果不在，则调节所述当前电压值，以使所述当前电压值处在所述调焦电压阈值范围内实现自动调焦。进一步地，所述获取当前电压值并调节所述当前电压值，以使所述当前电压值处在所述调焦电压阈值范围内实现自动调焦之后包括：判断所述陀螺仪的角度差值变化量是否在预设阈值范围内；如果不在，则进入到所述根据自动调焦后的所述当前电压值以及陀螺仪的角度差值变化量确定目标焦距的步骤。进一步地，所述根据自动调焦后的所述当前电压值以及陀螺仪的角度差值变化量确定目标焦距包括：读取当前时刻电压值与当前时刻焦距；根据所述当前时刻电压值和所述陀螺仪的角度差值变化量以及预设焦距与电压和角度差值变化量的函数关系式确定当前时刻焦距的变化量；根据所述当前时刻焦距和所述当前时刻焦距的变化量确定当前时刻所述目标焦距。进一步地，所述根据所述目标焦距确定第一目标电压值，以根据所述第一目标电压值调节所述当前电压值实现光学防抖包括：根据当前时刻目标焦距以及预设电压与焦距和角度差值变化量的函数关系式确定当前时刻所述第一目标电压值；根据当前时刻所述第一目标电压值调节所述当前电压值，以实现光学防抖。为了实现上述目的，根据本申请的第二方面，提供了一种用于观测动物神经元细胞活动的图像采集装置。根据本申请的用于观测动物神经元细胞活动的图像采集装置包括：第一确定模块，用于根据预设图像清晰度评价算法确定调焦电压阈值范围；第一调节模块，用于获取当前电压值并调节所述当前电压值，以使所述当前电压值处在所述调焦电压阈值范围内实现自动调焦；第二确定模块，用于根据自动调焦后的所述当前电压值以及陀螺仪的角度差值变化量确定目标焦距；第二调节模块，用于根据所述目标焦距确定第一目标电压值，以根据所述第一目标电压值调节所述当前电压值实现光学防抖。进一步地，所述第一确定模块包括：计算单元，用于根据所述预设图像清晰度评价算法计算第二目标电压值；第一确定单元，用于根据所述第二目标电压值确定所述调焦电压阈值范围。为了实现上述目的，根据本申请的第三方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如前任一项所述的方法。为了实现上述目的，根据本申请的第四方面，提供了一种非暂态可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如前任一项所述方法的步骤。在本申请实施例中，采用根据预设图像清晰度评价算法确定调焦电压阈值范围；获取当前电压值并调节所述当前电压值，以使所述当前电压值处在所述调焦电压阈值范围内实现自动调焦；根据自动调焦后的所述当前电压值以及陀螺仪的角度差值变化量确定目标焦距的方式，通过根据所述目标焦距确定第一目标电压值，以根据所述第一目标电压值调节所述当前电压值，达到了自动调焦及光学防抖的目的，从而实现了提高采集用于观测自由行为动物神经元细胞活动的图像的质量的技术效果，进而解决了相关技术中的用于观测自由行为动物神经元细胞活动的图像采集方法由于需要手动调焦且成像系统容易抖动导致采集的图像质量不高导致的技术问题。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是根据本申请第一实施例的用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法的流程示意图；图2是根据本申请第二实施例的用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法的流程示意图；图3是根据本申请第三实施例的用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法的流程示意图；图4是根据本申请第四实施例的用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法的流程示意图；图5是根据本申请第五实施例的用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法的流程示意图；图6是根据本申请第六实施例的用于观测动物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法，其特征在于，包括：/n根据预设图像清晰度评价算法确定调焦电压阈值范围；/n获取当前电压值并调节所述当前电压值，以使所述当前电压值处在所述调焦电压阈值范围内实现自动调焦；/n根据自动调焦后的所述当前电压值以及陀螺仪的角度差值变化量确定目标焦距；/n根据所述目标焦距确定第一目标电压值，以根据所述第一目标电压值调节所述当前电压值实现光学防抖。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法，其特征在于，包括：
根据预设图像清晰度评价算法确定调焦电压阈值范围；
获取当前电压值并调节所述当前电压值，以使所述当前电压值处在所述调焦电压阈值范围内实现自动调焦；
根据自动调焦后的所述当前电压值以及陀螺仪的角度差值变化量确定目标焦距；
根据所述目标焦距确定第一目标电压值，以根据所述第一目标电压值调节所述当前电压值实现光学防抖。


2.根据权利要求1所述的用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法，其特征在于，所述根据预设图像清晰度评价算法确定调焦电压阈值范围包括：
根据所述预设图像清晰度评价算法计算第二目标电压值；
根据所述第二目标电压值确定所述调焦电压阈值范围。


3.根据权利要求1所述的用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法，其特征在于，所述获取当前电压值并调节所述当前电压值，以使所述当前电压值处在所述调焦电压阈值范围内实现自动调焦包括：
判断所述当前电压值是否在所述调焦电压阈值范围内；
如果不在，则调节所述当前电压值，以使所述当前电压值处在所述调焦电压阈值范围内实现自动调焦。


4.根据权利要求1所述的用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法，其特征在于，所述获取当前电压值并调节所述当前电压值，以使所述当前电压值处在所述调焦电压阈值范围内实现自动调焦之后包括：
判断所述陀螺仪的角度差值变化量是否在预设阈值范围内；
如果不在，则进入到所述根据自动调焦后的所述当前电压值以及陀螺仪的角度差值变化量确定目标焦距的步骤。


5.根据权利要求1所述的用于观测动物神经元细胞活动的图像采集方法，其特征在于，所述根据自动调焦后的所述当前电压值以及陀螺仪的角度差值变化量确定目标焦距包括：
读取当前时刻电压值与当前时刻焦距；
根据所述当前时刻电压值和所述陀螺仪的角度差值变化量以及预...

【专利技术属性】
技术研发人员：王化平，王绍安，杨宇航，黄强，崔露，李敬肖，福田敏男，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11