用于监测显微镜的组件状态的系统和方法技术方案

一种用于监测显微镜的状态的系统，具有：至少一个测量传感器，各自用于检测至少一个时变、化学和/或物理变量；相机，用于在像场中拍摄图像；以及处理单元。至少一个测量传感器具有显示面并在其上显示用于检测到的时变、化学和/或物理变量的测量值。相机如此布置，使得至少一个测量传感器的显示面位于像场中，且处理单元构造成评估图像并且从其中提取在图像中包含的显示面。还公开了一种用于监测显微镜的状态的方法，其中，至少一个测量传感器设置有显示面，以各自检测至少一个时变、化学和/或物理变量，以及拍摄图像。如此拍摄图像，使得该图像包含至少一个测量传感器的显示面。识别图像中的显示面，评估图像，以及提取图像中包含的测量值。测量值。测量值。

【技术实现步骤摘要】
用于监测显微镜的组件状态的系统和方法


[0001]本专利技术涉及一种用于监测显微镜的状态的系统，其中，所述系统具有：至少一个测量传感器，所述测量传感器各自用于检测至少一个时变、化学和/或物理变量；相机，所述相机用于在像场中拍摄图像；以及处理单元。本专利技术还涉及一种用于监测显微镜的状态的方法，其中，设置有至少一个测量传感器，所述测量传感器各自检测至少一个时变、化学和/或物理变量；以及拍摄图像。

技术介绍

[0002]机器学习方法例如从以下出版物中是已知的：Bishop：“Pattern Recognition an Machine Learning(模式识别与机器学习)”,Springer,2006；Krizhevsky et al.:“ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks(使用深度卷积神经网络的ImageNet分类)”,NIPS,2012；Razavian et al.:“CNN Features off
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the
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shelf:an Astounding Baseline for Recognition(CNN功能现成：令人震惊的识别基线)”,CVPR
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Workshops,2014；Shelhamer et al.:“Fully Convolutional Networks for Semantic Segmentation(用于语义分割的全卷积网络)”,IEEE Trans.Pattern Anal,Mach,Intel,39(4):S.640
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651,2017und Girshick et al.:“Rich feature hierarchies for accurate object detection and semantic segmentation(用于准确的对象检测和语义分割的丰富的特征层次结构)”,CVPR,2014。
[0003]基于此，应该能够灵活且同时简化地监测显微镜的多个光学组件的状态。

技术实现思路

[0004]本专利技术在权利要求1和12中作了限定。有利的改进方案在从属权利要求中给出。
[0005]提供了一种用于监测显微镜的状态的系统。所述系统具有至少一个测量传感器，所述测量传感器各自用于检测至少一个时变、化学和/或物理变量。所述至少一个测量传感器具有显示面并且在其上显示用于所述检测到的时变、化学和/或物理变量的测量值。所述系统还具有用于在像场中拍摄图像的相机和处理单元。所述相机如此布置，使得所述至少一个测量传感器的所述显示面位于所述像场中，并且所述处理单元构造成评估所述图像并且从其中提取在所述图像中包含的所述显示面上显示的所述测量值。
[0006]在一种用于监测显微镜的状态的方法中设置有至少一个测量传感器，所述测量传感器各自检测至少一个时变、化学和/或物理变量。所述至少一个测量传感器具有显示面，在所述显示面上显示用于所述至少一个时变、化学和/或物理变量的测量值。拍摄图像。如此拍摄所述图像，使得所述图像包含所述至少一个测量传感器的所述显示面。评估所述图像并且在所述图像中包含的所述显示面上显示的所述测量值。
[0007]测量传感器测量显微镜中的光学或机械组件或其周围环境的至少一个时变、化学和/或物理变量，并且各自直接或以从其中导出的值或信息的形式显示测量值。在这里，检测到的时变、化学和/或物理变量可以直接应用于组件或对其产生直接影响。例如，可以将
显示面上的信息输出为“就绪”、“次优”或“不可用”。测量传感器可以安装在显微镜的所有组件上，例如物镜和/或物体台，还可以安装到样品载体、培养箱等上。还可以安装分配给测量传感器的一个或多个光学或机械组件，例如用于测量温度、湿度、亮度或振动。优选地测量组件处或附近的温度、CO2含量、O2含量、压力、pH值、空气湿度、光负载和/或填充水平。也能够进行其他时变、化学和/或物理量的测量。
[0008]例如，热致变色测试带、pH测试带等用作测量传感器。原则上，用户可以自由选择测量传感器；不过，所使用的测量传感器必须以外部可识别的方式在显示面上显示值或导出值或信息。测量值可以直接显示在显示面上，但也可以进行编码显示，例如作为刻度、颜色代码或灰度。这例如通过将测量传感器构成为热致变色元件或通过为测量传感器提供模拟或数字显示面来实现。当温度变化时，热致变色元件改变其颜色。
[0009]所述系统还可以用于荧光显微镜。
[0010]设置在所述系统中的所述相机具有像场，所述相机从所述像场拍摄图片。也可以使用已经存在于所述显微镜上的相机；也可以设想电动可枢转相机，即电动图像调整装置。所述相机如此与所述测量传感器的所述显示面对准，使得所述至少一个测量传感器的所述显示面位于像场和/或枢转区域中。所述相机一次、连续地或在特定时间点拍摄所述显示面的图像。在这里，只要所述显示面以及因此待拍摄的信息包含在图像中，所述相机的类型和性质就无关紧要。也能够使用多个相机；就以下提及的相机而言，这纯粹是例示性的。
[0011]不过，在图像中不仅包含所述显示面的相关信息，还包含其他要素，例如显微镜的部件，这些要素对监测来说是不重要的，因为它们没有任何需要评估的显示面。为了评估由所述相机拍摄的图像，所述处理单元如此构造，使得所述处理单元通过以下方式识别图像中包含的所述显示面，即，所述处理单元识别所述显示面并提取所述显示面本身或显示值。在这里，可选地，可以进行对图像中包含的所述显示面的本地识别并将其用于支持评估。
[0012]在一个优选实施方式中，所述处理单元或所述方法如此构造，使得所述显示面从图像中被滤除并且例如通过拼接而组合成整体图像。由此，所述测量传感器的测量结果一目了然。
[0013]在这里，通过在图像中手动限定所述显示面，可以在初始设定中通过学习步骤手动支持所述显示面的滤除。在这里，例如能够通过用户手动指定图像中每个显示面的位置和/或对于所述显示面相关的组件。
[0014]在另一优选实施方式中，所述处理单元或所述方法构造成借助文本和/或图像分析从所述测量传感器的所述显示面读取所述测量值。例如，分步骤进行图像分析。首先，图像中的所述显示面由所述处理单元识别并找到。然后，可选地基于图像针对每个测量传感器识别其类型(制造商、型号等)。在另一步骤中，识别显示在所述测量传感器的所述显示面上的所述测量值并将其分配给化学和/或物理变量和/或组件。
[0015]优选地，可以既在所述系统中又在所述方法中省去在所述测量传感器和所述处理单元之间的数据连接。所述相机只需与所述处理单元连接以进行图像数据交换，这使得可以使用廉价的测量传感器，并且可以在所述显微镜处的不同组件处或在所述显微镜的组件附近灵活地使用所述测量传感器，并且可以廉价地进行安装。此外，明显更容易实现对现有系统的改造。
[0016]由于所述系统中的所述测量传感器只需在其显示面上显示所述测量值，因而可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于监测显微镜(1)的状态的系统，其中，所述系统具有：
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至少一个测量传感器(6，8，10)，所述测量传感器(6，8，10)各自用于检测至少一个时变、化学和/或物理变量；
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相机(12)，所述相机(12)用于在像场(14)中拍摄图像；以及
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处理单元(16)，其特征在于，
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所述至少一个测量传感器(6，8，10)具有显示面(6a，8a，10a)并且在其上显示用于所述至少一个检测到的时变、化学和/或物理变量的测量值；
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所述相机(12)如此布置，使得所述至少一个测量传感器(6，8，10)的所述显示面(6a，8a，10a)位于所述像场(14)中；以及
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所述处理单元(16)构造成评估所述图像并且从其中提取在所述图像中包含的所述显示面(6a，8a，10a)上显示的所述测量值。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个测量传感器(6，8，10)不与所述处理单元(16)连接以交换测量值。3.根据权利要求1或2中任一项所述的系统，其特征在于，所述处理单元(16)构造成滤除所述图像中包含的所述显示面(6a，8a，10a)并且组合成整体图像。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述处理单元(16)构造成借助文本识别和/或图像分析从所述显示面(6a，8a，10a)中读出所述测量值。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述处理单元(16)具有存储器，所述测量值以设置有时间戳的方式存储在所述存储器中。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，设置有显示装置(18)，所述显示装置(18)显示在所述显示面(6a，8a，10a)中显示的所述测量值的提取结果。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述显示装置(18)构成为警告装置，由所述处理单元控制的所述系统通过所述警告装置向用户发出超过或低于规定的测量值的信号。8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述显示面(6a，8a，10a)中显示的所述测量值的所述提取结果被传输到调节回路和/或工作流程中。9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少一个测量传感器(6，8，10)构成为无源传感器或具有内部能量供应的模块。10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少一个时变、化学和/或物理变量包括温度、CO2含量、O2含量、压力、pH值、空气湿度、光负载和/或填充水平。11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，设置有照明源(20)，所述照明源(20)照明所述至少一个测量传感器(6，8，10)的所述显示面(6a，8a，10a)。12.根据前述权利要求中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：卡尔蔡司显微镜有限公司，
类型：发明
国别省市：