旋转式成像系统、植物成像仪、动物成像仪及动植物成像仪技术方案

本实用新型专利技术公开了一种旋转式成像系统、植物成像仪、动物成像仪及动植物成像仪，属于活体样品成像技术领域。本实用新型专利技术中，植物成像仪、动物成像仪及动植物成像仪均包括旋转式成像系统，旋转式成像系统包括样品台单元、相机单元及旋转单元；样品台单元用于承载样品；相机单元用于对样品成像；旋转单元包括容置有样品台单元的容置腔，旋转单元用于驱动相机单元相对于样品台单元旋转，及控制相机单元相对于样品台单元静止。本实用新型专利技术经由旋转式成像系统，为后续图像重建和图像融合提供强大的数据支撑。本实用新型专利技术还减少了对样品不同位置进行成像所需相机的数量。

Rotary imaging system, plant imager, animal imager and animal and plant imager

【技术实现步骤摘要】
旋转式成像系统、植物成像仪、动物成像仪及动植物成像仪
本技术涉及活体样品成像
，尤其涉及一种旋转式成像系统、植物成像仪、动物成像仪及动植物成像仪。
技术介绍
活体成像技术应用影像学方法、非侵入性地快速观察活体的光学信号，对活体状态下的生物过程进行细胞和分子水平层面上的定性和定量研究，为疾病生物学、疾病早期检测、定性、评估和治疗的发展有着重大的促进作用。现有的活体成像技术中，样品台承载有样品，经由多台相机对样品成像，并通过调整样品台与相机的相对位置关系，对不同位置的样品进行成像，为进一步进行图像的二维重构、图像的三维重构及多通道图像三维融合的操作提供图像信息。目前，样品台通过三轴运动机构进行驱动，实现在相互垂直的X、Y、Z三个方向上的平移或者转动，或者，由多台相机在不同位置对样品进行成像，由此获取样品不同位置的图像信息。但是，实际样品台运动过程中容易导致样品滑动，使得最终得到的图像信息与初始预想图像出现偏差；另外，采用多台相机的方案，会极大增加系统成本。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种旋转式成像系统、植物成像仪、动物成像仪及动植物成像仪。本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种旋转式成像系统，其特点在于，包括：样品台单元，用于承载样品；相机单元，用于对样品成像；及，旋转单元，所述旋转单元包括容置有所述样品台单元的容置腔，所述旋转单元用于驱动所述相机单元相对于所述样品台单元旋转，及控制所述相机单元相对于所述样品台单元静止。优选地，所述旋转单元包括旋转模块和动力模块，所述动力模块用于驱动所述旋转模块相对于所述样品台单元旋转；所述旋转模块具有所述容置腔，所述相机单元固接于所述旋转模块上。本方案中，通过动力模块驱动旋转模块转动，控制相机单元相对于样品进行转动，从而在样品不动的情况下调整相机单元对其的成像角度，进而提高了对样品进行成像的成像角度的灵活性以及获取的图像信息的准确性。优选地，所述旋转模块包括：旋转支撑组件，所述旋转支撑组件具有所述容置腔，所述相机单元安装于所述旋转支撑组件上；环形导轨，所述旋转支撑组件的两端均固接有所述环形导轨；及，导向组件，所述导向组件用于对所述环形导轨导向，并使得所述环形导轨位于一预设的圆形轨迹上。本方案中，通过旋转支撑组件承载相机单元，通过在旋转支撑组件的两端分别固定环形导轨，以及通过导向组件约束环形导轨的运动路径，提高了旋转支撑组件的运动时的稳定性。优选地，所述导向组件包括若干滑轮，同一导向组件中的各所述滑轮沿一虚拟的圆均布，所述滑轮为所述环形导轨导向，并使得所述环形导轨位于所述预设的圆形轨迹上。本方案中，通过滑轮对环形导轨进行导向，滑轮与环形导轨之间滚动摩擦，降低了环形导轨运动时的机械损耗。优选地，每一所述导向组件具有6个所述滑轮，提高旋转支撑组件的稳定性；和/或，所述导向组件对所述环形导轨的外圈和/或外圈导向。优选地，所述旋转支撑组件包括连接件，所述连接件的两端与所述环形导轨相固接，所述相机单元安装于所述连接件上；其中：所述旋转支撑组件具有若干个板状的所述连接件，各所述连接件沿着所述环形导轨的圆周方向间隔设置，各连接件围合形成所述容置腔；或者，所述旋转支撑组件具有若干个环形的连接件，各连接件沿着所述环形导轨的轴向间隔设置，相邻所述连接件相连接，各连接件中部形成所述容置腔，位于两端的连接件与所述环形导轨固接；或者，所述旋转支撑组件具有一个所述连接件，所述连接件具有所述容置腔。优选地，所述环形导轨包括导轨部和连接部；所述连接部为环形板状或筒状；所述连接部的内圈和/或外圈设有所述导轨部；所述旋转支撑组件固接于所述连接部上；和/或，所述环形导轨包括传动齿部，所述传动齿部与所述动力模块啮合，所述动力模块通过驱动所述传动齿部使得所述环形导轨旋转。优选地，所述动力模块包括用于输出扭矩的动力元件和齿轮组，所述齿轮组的输入端与所述动力元件的输出端固接，所述齿轮组的输出端与所述旋转模块啮合。优选地，所述相机单元包括均设于所述旋转单元上的第一成像模块和第二成像模块；所述第一成像模块进行成像时，样品发射、被激发和反射的光线经第一光路入射所述第一成像模块；所述第二成像模块进行成像时，样品发射、被激发和反射的光线经所述第一光路入射所述第二成像模块。本方案中，相机单元能够通过第一成像模块和第二成像模块中的任一成像模块实现多个波段或者模式的成像。第一成像模块和第二成像模块共用第一光路，从而第一成像模块和第二成像模块拍摄的不同波段或者模式的图像能够直接进行图像融合处理。优选地，所述第一成像模块包括均设于所述旋转单元上的第一相机和第一反射镜，所述第二成像模块包括均设于所述旋转单元上的第二相机和第二反射镜；所述第一成像模块进行成像时，所述第二反射镜位于第一位置，样品发射、被激发和反射的光线经所述第一光路入射所述第一反射镜，并被所述第一反射镜反射入所述第一相机；所述第二成像模块进行成像时，所述第二反射镜位于第二位置，样品发射、被激发和反射的光线经所述第一光路入射所述第二反射镜，并被所述第二反射镜反射入所述第二相机。本方案中，通过调整第二反射镜相对于第一光路的位置，使得第一成像模块和第二成像模块共用第一光路。优选地，所述第二成像模块还包括摆动部件，所述摆动部件包括：摆动支架，所述摆动支架与所述第二相机转动连接，所述第二反射镜固接于所述摆动支架；第一滑动组件，所述第一滑动组件固接于所述摆动支架上，所述第一滑动组件的输出端与所述摆动支架滑动连接；及，第一线性机构，所述第一线性机构固接于所述旋转单元，所述第一线性机构的输出端与所述第一滑动组件的输出端转动连接；所述第一线性机构的输出端输出线性运动，驱动所述第一滑动组件的输出端相对于所述摆动支架滑动，并使得所述摆动支架摆动。本方案中，通过第一线性机构输出的直线运动驱动摆动支架相对于第一光路或第一相机的摆动，从而实现第二反射镜摆动。优选地，所述相机单元还包括：X射线成像模块，所述X射线成像模块包括用于发射X射线的X射线光源和X射线探测器，所述X射线探测器被设置为与样品台单元保持相对静止，X射线成像模块进行成像时，所述第二反射镜位于所述第一位置，X射线沿所述第一光路传播，X射线探测器吸收透过样品的X射线，并将其转化为图像信息；和，同步运动驱动部件，所述同步运动驱动部件固接于所述旋转单元，并用于驱动所述X射线光源和所述第一成像模块同步运动。优选地，所述同步运动驱动部件包括：安装支架，所述安装支架固接于所述旋转单元，所述X射线光源、所述第一相机及所述第一反射镜均固接于所述安装支架上；和，第二线性机构，所述第二线性机构连接于所述旋转单元，并用于驱动所述安装支架在水平方向上移动。本方案中，通过第二线性机构驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转式成像系统，其特征在于，包括：/n样品台单元，用于承载样品；/n相机单元，用于对样品成像；及，/n旋转单元，所述旋转单元包括容置有所述样品台单元的容置腔，所述旋转单元用于驱动所述相机单元相对于所述样品台单元旋转，及控制所述相机单元相对于所述样品台单元静止。/n

【技术特征摘要】
1.一种旋转式成像系统，其特征在于，包括：
样品台单元，用于承载样品；
相机单元，用于对样品成像；及，
旋转单元，所述旋转单元包括容置有所述样品台单元的容置腔，所述旋转单元用于驱动所述相机单元相对于所述样品台单元旋转，及控制所述相机单元相对于所述样品台单元静止。


2.如权利要求1所述的旋转式成像系统，其特征在于，所述旋转单元包括旋转模块和动力模块，所述动力模块用于驱动所述旋转模块相对于所述样品台单元旋转；所述旋转模块具有所述容置腔，所述相机单元固接于所述旋转模块上。


3.如权利要求2所述的旋转式成像系统，其特征在于，所述旋转模块包括：
旋转支撑组件，所述旋转支撑组件具有所述容置腔，所述相机单元安装于所述旋转支撑组件上；
环形导轨，所述旋转支撑组件的两端均固接有所述环形导轨；及，
导向组件，所述导向组件用于对所述环形导轨导向，并使得所述环形导轨位于一预设的圆形轨迹上。


4.如权利要求3所述的旋转式成像系统，其特征在于，所述导向组件包括若干滑轮，同一导向组件中的各所述滑轮沿一虚拟的圆均布，所述滑轮为所述环形导轨导向，并使得所述环形导轨位于所述预设的圆形轨迹上。


5.如权利要求4所述的旋转式成像系统，其特征在于，每一所述导向组件具有6个所述滑轮；和/或，
所述导向组件对所述环形导轨的外圈和/或外圈导向。


6.如权利要求3所述的旋转式成像系统，其特征在于，所述旋转支撑组件包括连接件，所述连接件的两端与所述环形导轨相固接，所述相机单元安装于所述连接件上；其中：
所述旋转支撑组件具有若干个板状的所述连接件，各所述连接件沿着所述环形导轨的圆周方向间隔设置，各连接件围合形成所述容置腔；或者，
所述旋转支撑组件具有若干个环形的连接件，各连接件沿着所述环形导轨的轴向间隔设置，相邻所述连接件相连接，各连接件中部形成所述容置腔，位于两端的连接件与所述环形导轨固接；或者，
所述旋转支撑组件具有一个所述连接件，所述连接件具有所述容置腔。


7.如权利要求3所述的旋转式成像系统，其特征在于，所述环形导轨包括导轨部和连接部；所述连接部为环形板状或筒状；所述连接部的内圈和/或外圈设有所述导轨部；所述旋转支撑组件固接于所述连接部上；和/或，
所述环形导轨包括传动齿部，所述传动齿部与所述动力模块啮合，所述动力模块通过驱动所述传动齿部使得所述环形导轨旋转。


8.如权利要求2所述的旋转式成像系统，其特征在于，所述动力模块包括用于输出扭矩的动力元件和齿轮组，所述齿轮组的输入端与所述动力元件的输出端固接，所述齿轮组的输出端与所述旋转模块啮合。


9.如权利要求1所述的旋转式成像系统，其特征在于，所述相机单元包括均设于所述旋转单元上的第一成像模块和第二成像模块；所述第一成像模块进行成像时，样品发射、被激发或者反射的光线经第一光路入射所述第一成像模块；所述第二成像模块进行成像时，样品发射、被激发或者反射的光线经所述第一光路入射所述第二成像模块。


10.如权利要求9所述的旋转式成像系统，其特征在于，所述第一成像模块包括均设于所述旋转单元上的第一相机和第一反射镜，所述第二成像模块包括均设于所述旋转单元上的第二相机和第二反射镜；
所述第一成像模块进行成像时，所述第二反射镜位于第一位置，样品发射、被激发或者反射的光线经所述第一光路入射所述第一反射镜，并被所述第一反射镜反射入所述第一相机；
所述第二成像模块进行成像时，所述第二反射镜位于第二位置，样品发射、被激发和反射的光线经所述第一光路入射所述第二反射镜，并被所述第二反射镜反射入所述第二相机。


11.如权利要求10所述的旋转式成像系统，其特征在于，所述第二成像模块还包括摆动部件，所述摆动部件包括：
摆动支架，所述摆动支架与所述第二相机转动连接，所述第二反射镜固接于所述摆动支架；
第一滑动组件，所述第一滑动组件固接于所述摆动支架上，所述第一滑动组件的输出端与所述摆动支架滑动连接；及，
第一线性机构，所述第一线性机构固接于所述旋转单元，所述第一线性机构的输出端与所述第一滑动组件的输出端转动连接；所述第一线性...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡荣伟，陈雄群，王慧明，储德保，高捷，
申请(专利权)人：上海勤翔科学仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31