【技术实现步骤摘要】
一种光栅尺辅助定位的厚液层细胞自动显微成像方法
[0001]本专利技术属于数字图像处理领域和运动控制领域，具体体现为利用光栅尺、步进电机及其驱动器和相机等硬件系统完成图像采集，最终利用数字图像处理技术实现多聚焦细胞图像融合的方法。
技术背景
[0002]但在信息化时代，出于大批量样本和数据处理的需要，显微镜的人工调焦突显出效率低下，聚焦准确性不足的缺点。而且，对于具有一定深度液层中的细胞，传统的一次聚焦方法难以对所有细胞准确成像，往往需要多次复杂的对焦过程。由于人工操作显微镜费时费力，一些自动化检测设备应运而生。如今利用上述自动化检测设备进行体外检测的观察方法有两种：以流式细胞术为主要技术的间接观察法和利用数码相机采集图像的直接观察法。间接观察法的流式细胞术需要将样品处理成单细胞悬液，但这种方法不能直接观察细胞的形态特征。因此，不可能检测到单个细胞的具体结构。近年来，人们提出了基于图像的被动聚焦方法来获取清晰的显微镜图像。但是，这些方法只能聚焦在特定的单一层上，所以在自动聚焦之前，样品需要重新处理，让细胞处于同一水平面上，这...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光栅尺辅助定位的厚液层细胞自动显微成像方法，该方法包括以下步骤：步骤1：获取细胞样本，并进行稀释处理；步骤2：将步骤1中稀释得到的细胞样本注入具有一定深度的计数池并加以保存；步骤3：搭建显微镜成像系统，该部分硬件包括光源、物镜、显微镜主体和相机；步骤4：搭建显微镜载物台自动运动系统，该部分硬件包括步进电机和驱控一体的步进电机驱动器，步进电机负责驱动显微镜载物台沿z轴运动；步骤5：在显微镜的移动部(载物台)下方安装玻璃制光栅尺，在显微镜的固定部(镜座)上安装与光栅尺相配套的读数头。二者的安装应当严格平行相对，在之后的检测过程中起到提供系统参考零位和反馈当前位置速度的作用；步骤6：连通24V电源为步进电机驱动器供电，打开显微镜载物台底部光源，启动上位机程序完成初始化；步骤7：将步骤2中制备的细胞样本计数池静置3分钟后放置于显微镜载物台物镜视野正中央处，确保底部光源发出的光透过样本入射进显微镜物镜内，并在计数池上方滴香柏油，以便油浸物镜工作；步骤8：操作上位机程序，点击“归零运动”按钮使驱动器向步进电机发送运动指令。运动过程中接收到来自光栅尺的上升沿脉冲信号，即到达了其提供的参考零位时，立即停止运动，此时的位置即系统零点O；步骤9：从步骤8结束后系统所在位置开始，操作上位机程序驱动步进电机联动载物台向细胞所在区域方向继续运动，当相机视野第一次中出现明亮、较清晰的细胞图像时停止，该处即为细胞前景平面Z0；步骤10：将步骤9过程中步进电机驱动器采集到的光栅尺差分信号周期数反馈至计算机，结合光栅尺的栅距计算得到系统零点到细胞前景平面的物理距离L0；步骤11：从细胞前景平面继续驱动步进电机联动载物台沿z轴运动，当相机视野最后一次中出现明亮、较清晰的细胞图像时停止，该处即为细胞后景平面Z1；步骤12：将步骤11过程中步进电机驱动器采集到的光栅尺差分信号周期数反馈至计算机，计算得到前景平面到后景平面的物理距离L1；步骤13：步进电机回到系统零点O；步骤14：将L0、L1参数写入上位机程序“自动拍照”功能中，然后自动拍照，步进电机联动载物台自动运动至细胞前景平面Z0，之后遍历Z0到Z1之间的深度区域，期间拍摄3幅等距离间隔的细胞图像P1、P2、P3，最后自动返回系统零点O；步骤15：启动图像融合软件，对细胞图像P1、P2进行基于小波变换的多聚焦图像融合；步骤16：对步骤15中得到的融合图像与细胞图像P3进行图像融合，得到最终的厚液层细胞融合图像并输出。2.如权利要求1所述的一种光栅尺辅助定位的厚液层细胞自动显微成像方案，其特征在于步骤3的具体步骤为：步骤3
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1：选用100倍油浸物镜，置于显微镜物镜转换器的工作位置；步骤3
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2：将光源安装在显微镜底部镜座，使其光线向正上方照射；步骤3
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3：将相机与显微镜目镜顶端螺纹螺旋连接，其USB线与计算机相连，负责供电和传输图像数据流。
3.如权利要求1所述的一种光栅尺辅助定位的厚液层细胞自动显微成像方案，其特征在于步骤4的具体步骤为：步骤4
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1：将驱动...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜晓辉，周元昊，陈德军，刘娟秀，刘霖，张静，刘永，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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