本发明专利技术公开了一种采用液态镜头的数字切片扫描快速对焦系统，在数字切片扫描仪的光路中，安装有液态镜头、左对焦相机和右对焦相机；液态镜头安装在物镜和取像相机之间；左对焦相机和右对焦相机分别安装在取像相机的左侧和右侧以采集焦面图像；计算机处理装置与左对焦相机和右对焦相机分别相连接，以根据左对焦相机或右对焦相机采集的焦面图像获取到焦面信号；计算机处理装置与恒流源驱动器相连接以发送焦面信号；恒流源驱动器与液态镜头相连接以发送不同的驱动电流控制液态镜头进行对焦。本发明专利技术增加了两个扩大对焦FOV的对焦相机(左对焦相机和右对焦相机)以快速获得焦面信号，进而控制液态镜头快速调节到焦面。而控制液态镜头快速调节到焦面。而控制液态镜头快速调节到焦面。
【技术实现步骤摘要】
一种采用液态镜头的数字切片扫描快速对焦系统
[0001]本专利技术涉及图像扫描显微
，具体来涉及一种采用液态镜头的数字切片扫描快速对焦系统。
技术介绍
[0002]数字切片扫描仪由光学、机械、电子、计算机等组成的精密仪器，工作原理为通过控制显微成像系统和切片以一定的规则运动，获取多张连续的高分辨率图像，再拼接生成一张高分辨率的全切片图像(也称为虚拟数字切片图像)。用户可以对该张高分辨率的数字图片进行保存、管理、分享，具有可随意放大缩小等优点。该应用已经广泛用于病理诊断、教学培训、药物研究和科学研究等领域。
[0003]随着应用的推广，对扫描仪的性能要求越来越高，尤其是对扫描质量与速度的提高。要获得高质量的图像，要求相机对焦准确，而通常数字化一张切片需要拍摄成千上万个视野的图像拼接成全切片图像，所以对焦方式是影响扫描速度的关键因素；而对焦准确与否，直接影响图像的质量。
[0004]目前在显微和扫描对焦的应用产品中，使用的对焦方法大都使用机械运动改变镜头的焦面进行对焦，也有采用压电陶瓷驱动器进行对焦。前者由于机械运动的摩擦和损耗会产生机械误差和空回误差，加工难度大并且伴有较大的噪声，后者虽然响应速度快，但是有调节距离短，成本高等因素没能大量应用在显微镜和扫描仪中。
[0005]此外，在使用大面阵相机的显微和数字扫描系统的应用中，提高扫描速度的方法之一是提高相机的帧率和连续对数字切片进行扫描，前者可以选择较高帧率的相机解决，而后者要提高速度则取决于对焦的快慢。
技术实现思路
[0006]本专利技术针对现有技术的上述缺陷，提供一种采用液态镜头的数字切片扫描快速对焦系统，增加了两个扩大对焦FOV的对焦相机(左对焦相机和右对焦相机)以快速获得焦面信号，进而控制液态镜头快速调节到焦面。
[0007]本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种采用液态镜头的数字切片扫描快速对焦系统，包括：数字切片扫描仪、恒流源驱动器和计算机处理装置；所述数字切片扫描仪包括物镜及取像相机；在数字切片扫描仪的光路中，还安装有液态镜头、左对焦相机和右对焦相机；所述液态镜头安装在所述物镜和取像相机之间；所述左对焦相机和右对焦相机分别安装在所述取像相机的左侧和右侧以采集焦面图像；所述计算机处理装置与所述左对焦相机和右对焦相机分别相连接，以根据所述左对焦相机或所述右对焦相机采集的焦面图像获取到焦面信号；所述计算机处理装置与所述恒流源驱动器相连接以发送所述焦面信号；所述恒流源驱动器与所述液态镜头相连接以发送不同的驱动电流控制液态镜头进行对焦。
[0009]优选的，所述液态镜头的通光孔径为5
‑
16mm。
[0010]优选的，所述液态镜头安装在无穷远校正物镜和镜筒透镜之间。
[0011]优选的，所述数字切片扫描仪的光路通过分光装置切分为三路，分别为主光路、左光路和右光路；所述取像相机在光路管径中接收所述主光路并形成数字切片图像；所述左对焦相机在光路管径中接收所述左光路并形成左焦面图像；所述右对焦相机在光路管径中接收所述右光路并形成右焦面图像。
[0012]优选的，所述左对焦相机和右对焦相机在不同运动方向能够获得所述取像相机FOV以外相邻的至少一个FOV，即所述左对焦相机和右对焦相机获得的FOV大于取像相机且超前当前FOV至少一个视野，以获取前一个或多个焦面。
[0013]优选的，所述数字切片扫描仪在连续扫描过程中，所述左对焦相机在前进方向时工作，所述右对焦相机在返回方向时工作；或者，所述右对焦相机在前进方向时工作，所述左对焦相机在返回方向时工作。
[0014]优选的，所述数字切片扫描仪还包括载物台和支架；所述载物台安装在X轴；所述支架安装在Y轴；所述物镜、取像相机、液态镜头、左对焦相机和右对焦相机安装在Z轴，且同光路一道安装在Y轴上；Z轴与X轴和Y轴分别垂直，X轴、Y轴和Z轴构成正交坐标系；在使用液态镜头对焦过程中，固定整个Z轴，以Y轴带动Z轴前后运动，并以X轴左右运动进行连续扫描。
[0015]优选的，所述的采用液态镜头的数字切片扫描快速对焦系统，还包括：USB集线器；所述计算机处理装置、取像相机、左对焦相机、右对焦相机和恒流源驱动器分别通过USB线与所述USB集线器相连接；所述液态镜头通过USB线与所述恒流源驱动器相连接。
[0016]优选的，所述取像相机获得正确的焦面，具体包括：
[0017]所述数字切片扫描仪在连续扫描过程中，来回不间断扫描整个物面，所述左对焦相机或所述右对焦相机每次得到两个或多个视场FOV的焦面图像并发送给所述计算机处理装置，所述计算机处理装置不间断将前一个或一个以上的焦面信号与当前焦面信号进行对比后，将产生的偏差信号发送给所述恒流源驱动器，所述恒流源驱动器产生不同的驱动电流以驱动液态镜头，从而使取像相机得到正确的焦面。
[0018]优选的，在对同种数字切片进行扫描过程中，左对焦相机或右对焦相机采集焦面图像并发送给计算机处理装置，计算机处理装置对焦面进行分析计算，对其组织结构的特征参数和聚焦因子进行深入学习以获得一组或多组焦面参考值，并进行保留，为下一次或下一张切片快速获得焦面提供驱动信号。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0020](1)本专利技术在数字切片扫描仪中，在取像相机和物镜之间安装自动对焦液态镜头，该液态镜头可在不同的焦距距离之间进行快速切换，镜头响应时间小(如小于2.5ms)，加上取像相机取图和计算机处理装置的处理时间，获得焦距时间远小于机械调焦系统，该液态镜头可配备10针的可锁定I/O Molex连接器，供GPIO、触发器(恒流源驱动器，简称驱动器)使用，并与USB集线器相连接可实现USB信号输送；本专利技术的对焦液态镜头可以通过计算机处理装置轻松触发，可以进行单独配置以适合应用需求，并瞬间确保获得完美的清晰图像；此外，本专利技术在数字切片扫描仪的光路中设计了两个对焦相机(左对焦相机和右对焦相机)，能够提前获得2扫描运动方向(前进方向和返回方向)的前一个及以上的视场焦面，为连续扫描提供快速对焦，从而达到系统连续扫描，提高扫描速度的目的；
[0021](2)本专利技术的计算机处理装置，具有一定的AI深度自学习功能，具体为对于同种数字切片(相同组织结构)在扫描过程中，通过对焦面的分析和计算，对其组织结构的特征参数和聚焦因子，进行深入学习并获得一组或多组焦面参考值，为下一次(或下一张切片)快速获得焦面提供驱动信号。
[0022]根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述及其他目的、优点和特征。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例的数字切片扫描仪的结构图一；
[0024]图2为本专利技术实施例的数字切片扫描仪的结构图二；
[0025]图3为本专利技术实施例的液态镜头的结构示意图；其中，(a)表示前视图；(b)表示A
‑
A剖视图；(b)表示立体示意图；
[0026]图4为本专利技术实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种采用液态镜头的数字切片扫描快速对焦系统，其特征在于，包括：数字切片扫描仪、恒流源驱动器和计算机处理装置；所述数字切片扫描仪包括物镜及取像相机；在数字切片扫描仪的光路中，还安装有液态镜头、左对焦相机和右对焦相机；所述液态镜头安装在所述物镜和取像相机之间；所述左对焦相机和右对焦相机分别安装在所述取像相机的左侧和右侧以采集焦面图像；所述计算机处理装置与所述左对焦相机和右对焦相机分别相连接，以根据所述左对焦相机或所述右对焦相机采集的焦面图像获取到焦面信号；所述计算机处理装置与所述恒流源驱动器相连接以发送所述焦面信号；所述恒流源驱动器与所述液态镜头相连接以发送不同的驱动电流控制液态镜头进行对焦。2.根据权利要求1所述的采用液态镜头的数字切片扫描快速对焦系统，其特征在于，所述液态镜头的通光孔径为5
‑
16mm。3.根据权利要求1所述的采用液态镜头的数字切片扫描快速对焦系统，其特征在于，所述液态镜头安装在无穷远校正物镜和镜筒透镜之间。4.根据权利要求1所述的采用液态镜头的数字切片扫描快速对焦系统，其特征在于，所述数字切片扫描仪的光路通过分光装置切分为三路，分别为主光路、左光路和右光路；所述取像相机在光路管径中接收所述主光路并形成数字切片图像；所述左对焦相机在光路管径中接收所述左光路并形成左焦面图像；所述右对焦相机在光路管径中接收所述右光路并形成右焦面图像。5.根据权利要求1所述的采用液态镜头的数字切片扫描快速对焦系统，其特征在于，所述左对焦相机和右对焦相机在不同运动方向能够获得所述取像相机FOV以外相邻的至少一个FOV，即所述左对焦相机和右对焦相机获得的FOV大于取像相机且超前当前FOV至少一个视野，以获取前一个或多个焦面。6.根据权利要求5所述的采用液态镜头的数字切片扫描快速对焦系统，其特征在于，所述数字切片扫描仪在连续扫描过程中，所述左对焦相机...
【专利技术属性】
技术研发人员：高志刚，
申请(专利权)人：麦克奥迪实业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。