一种生物组织在线三维成像系统用照明装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种生物组织在线三维成像系统用照明装置，旨在解决现有技术中三维成像器的照明装置照出的光线经过折射后，样品的三维重建过程中沿入射方向进行直线回传时，回传后的光线无法汇聚到一点的问题。一种生物组织在线三维成像系统用照明装置，包括光源和安装架；光源设置在安装架上；安装架上或所述安装架周围设有若干个呈环形阵列排布的发光点；光源在环形阵列排布的每个发光点处依次照射出光束且每束光束均在若干个发光点的环形阵列中心的正下方通过一点。由于发光点呈环形阵列排布且光束均通过一点，经过折射后的光线沿入射方向进行回传重建时，回传的光线仍然会汇聚到一点，即恢复样品点。即恢复样品点。即恢复样品点。

A lighting device for biological tissue online three-dimensional imaging system

【技术实现步骤摘要】
一种生物组织在线三维成像系统用照明装置


[0001]本专利技术属于生物组织监测
，具体涉及一种生物组织在线三维成像系统用照明装置。

技术介绍

[0002]目前，在对生物组织(生物组织包括类器官、细胞团等，其中类器官是由干细胞或者肿瘤细胞在体外三维培养形成的多细胞团)进行监测时，成像效果比较好的监测设备主要为对细胞团进行监测的三维成像器，由于目前的三维成像器的照明装置发光点的排布主要包括正方形网格形排布和双轴形排布；三维成像器在进行三维重建成像时，都是将光线沿经过折射后的入射方向进行回传，并采用光学衍射层析算法、滤波反投影算法或强度衍射层析类算法对图像传感器获取的图像进行三维重建；由于图像传感器接收的光是经过样品容器、传感器玻璃层和空气层折射后的光，现有的发光点排布方式虽然使得光源照射的光束在待检测物处汇聚到了一点，但是在样品的三维重建过程中，将全部入射光线进行沿着入射的直线路线回传，并在光线的聚集处进行重建时，回传路线无法汇聚到一点，会出现偏差，导致重建的精确度较低。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种生物组织在线三维成像系统用照明装置，旨在解决现有技术中三维成像器的照明装置照出的光线经过折射后，样品的三维重建过程中沿入射方向进行直线回传时，回传后的光线无法汇聚到一点的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：
[0005]一种生物组织在线三维成像系统用照明装置，包括光源和安装架；所述光源设置在安装架上；
[0006]所述安装架上或所述安装架周围设有若干个呈环形阵列排布的发光点；所述光源在环形阵列排布的每个发光点处依次照射出光束且每束光束均在若干个发光点的环形阵列中心的正下方均覆盖有作为监测点的同一点。
[0007]进一步改进的方案：所述光源在每个发光点照射出的光束的中心轴线均穿过监测点。
[0008]进一步改进的方案：呈环形阵列排布的所述发光点均位于安装架上，且每个发光点均设有一个LED灯。
[0009]基于上述方案，通过环形阵列排布的LED灯依次发射出光束，来实现每个发光点处依次照射出光束且每束光束均在若干个发光点的环形阵列中心的正下方通过一点。
[0010]进一步改进的方案：所述安装架为球面形或环形，所述发光点设置在安装架的一个圆周上。
[0011]进一步改进的方案：所述安装架上每个LED灯处均设有一个遮挡片，每个所述遮挡片上均设有一个供光束穿过的圆孔，且圆孔的轴线穿过监测点。
[0012]进一步改进的方案：所述圆孔的直径为80
‑
120μm。
[0013]基于上述方案，经过80
‑
120μm的圆孔，LED发出的光在透过圆孔后可以变成相干性较好的点光源。此外，从LED发出的光要先透过圆孔才能到达图像传感器，光线通过圆孔后的发散角通常在30
°
以内；由于采用环形阵列，且圆孔的轴线穿过监测点，通过圆孔的光束朝向所有光束穿过的一点(监测点)；相对于现有技术中的平面阵列(发出的光束并非正朝向监测点)光线通过圆孔后的发散角小于30
°
角的照明，本专利技术的照明有效范围更大。
[0014]进一步改进的方案：每个发光点处均设有一个安装槽，所述LED灯为贴片LED灯且设置在安装槽内，所述遮挡片设置在LED灯外侧。
[0015]进一步改进的方案：每个所述LED灯均连接有DIN数据输入管脚、VCC电源管脚、GND接地管脚和DOUT数据输出管脚四个管脚；
[0016]全部LED灯依次相连，第一个LED灯的DIN数据输入管脚与控制端相连，其余每个LED灯的DIN数据输入管脚与上一个LED灯的DOUT数据输出管脚相连，每个LED灯的DOUT数据输出管脚与下一个LED灯的DOUT数据输出管脚相连。
[0017]基于上述方案，通过控制端发出的信号，全部LED灯会依次发出光束；控制端可以为树莓派(一种用于控制的微型计算机，体积<5cm
×
7cm
×
2cm。)、单片机、DSP芯片、FPGA芯片或计算机等。
[0018]进一步改进的方案：所述发光点有20
‑
150个。
[0019]基于上述方案，发光点数量越多，则获得的图像数量越多，三维重建效果越好，一般不少于20个。
[0020]进一步改进的方案：所述光源包括驱动组件、旋转支架以及固定在旋转支架上的LED灯或激光灯；旋转支架与驱动组件的输出端相连；所述发光点环绕旋转支架设置，所述旋转支架在旋转时，LED灯或激光灯依次经过发光点且在发光点处发射出光束。
[0021]基于上述方案，只设置一个LED灯或激光灯，通过旋转支架，可以带动LED灯或激光灯依次经过发光点且在发光点处发射出光束。
[0022]进一步改进的方案：所述光源包括带有显示屏的终端设备，所述发光点设置在显示屏上且所述显示屏通过依次点亮每个发光点来照射出光束，且在每个发光点照射出光束时，显示屏的其余部分调整为暗。
[0023]基于上述方案，通过终端设备依次控制显示屏上的每个发光点点亮，来照射出光束；所述终端设备可以为手机、平板电脑等具有显示屏的设备。
[0024]本专利技术的有益效果为：
[0025]本专利技术中由于发光点呈环形阵列排布且光束均覆盖有作为监测点的同一个点，经过折射后的光线，在样品的三维重建过程中沿入射方向进行回传重建时，回传的光线仍然会汇聚到一点，即恢复样品点，最大程度上减小图像传感器上方的玻璃等因折射对成像效果的影响，重建的三维图像精确度较高。
[0026]此外，环形阵列排布的每个发光点相比于平面形阵列体积更小；由于环形阵列排布的每个发光点到达图像传感器的距离都相等，则所有角度入射光的强度都相等，提高了成像的精确度。由于相同的入射角度，环形阵列排布的每个发光点到达图像传感器的距离都要小于平面阵列，因此光线到达图像传感器上时的光强也要大于平面阵列。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关附图。
[0028]图1是本专利技术实施例一中照明装置的结构示意图。
[0029]图2是本专利技术实施例一中照明装置的部分LED灯的结构示意图。
[0030]图3是本专利技术实施例一中LED灯的电路示意图。
[0031]图4是本专利技术中，LED灯的光线照射路线示意图。
[0032]图5是现有技术中发光点为轴形的光线沿入射方向的回传线路示意图。
[0033]图6是本专利技术照明装置中LED灯的环形阵列排布示意图。
[0034]图7是本专利技术照明装置中环形阵列排布的LED灯的光线沿入射方向的回传线路示意图。
[0035]图8是本专利技术照明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物组织在线三维成像系统用照明装置，其特征在于，包括光源和安装架；所述光源设置在安装架上；所述安装架上或所述安装架周围设有若干个呈环形阵列排布的发光点；所述光源在环形阵列排布的每个发光点处依次照射出光束且每束光束均在若干个发光点的环形阵列中心的正下方均覆盖有作为监测点的同一点。2.根据权利要求1所述的一种生物组织在线三维成像系统用照明装置，其特征在于，所述光源在每个发光点照射出的光束的中心轴线均穿过监测点。3.根据权利要求1或2所述的一种生物组织在线三维成像系统用照明装置，其特征在于，呈环形阵列排布的所述发光点均位于安装架上，且每个发光点均设有一个LED灯。4.根据权利要求3所述的一种生物组织在线三维成像系统用照明装置，其特征在于：所述安装架为球面形或环形，所述发光点设置在安装架的一个圆周上。5.根据权利要求4所述的一种生物组织在线三维成像系统用照明装置，其特征在于，所述安装架上每个LED灯处均设有一个遮挡片，每个所述遮挡片上均设有一个供光束穿过的圆孔且圆孔的轴线穿过监测点。6.根据权利要求5所述的一种生物组织在线三维成像系统用照明装置，其特征在于，所述圆孔的直径为80
‑
120μm。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一飞，王运生，
申请(专利权)人：杭州准星医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：