一种扫描成像系统技术方案

本发明专利技术公开了一种扫描成像系统

【技术实现步骤摘要】
一种扫描成像系统、方法及数字病理扫描仪


[0001]本专利技术涉及生物医学显微观测
，尤其涉及一种扫描成像系统
、
方法及数字病理扫描仪
。

技术介绍

[0002]随着生物医学技术的发展，越来越多的生物医学观测需求需要用到光学显微技术，例如病理切片的观测需要采用数字病理扫描仪来实现等
。
传统的数字病理扫描仪在观测样本过程中存在景深受限的问题，即无法准确对焦到需要观测的切片部分，导致需要观测的部分成像模糊，影响后续评估
。
现有技术中较多地采用机械对焦的方式来解决对焦不准的问题，即通过在垂直于成像面的
Z
轴上机械式平移聚焦透镜的方式来改变数字病理扫描仪的焦距，从而便于在想要观测的局部进行清晰成像
。
[0003]然而，利用机械平移改变数字病理扫描仪焦距的方式，由于使用的是机械式运动，其移动精度难以控制，无法精确定位到使用者想要的焦距
。
并且，机械平移是一个机械操作的过程，其操作时间天然较长，影响了观测效率
。
另外，机械平移的过程中有可能因为机械式运动导致样本发生震动，从而影响观测结果
。
[0004]进一步地，虽然采用机械平移的方式能够解决扫描仪变焦的问题，但是无法满足需要观测多个局部区域的需求，即单一焦距成像后的图像中，只有对焦的那部分图像是清晰的，未对焦的图像中的其他部分无法清晰成像，若使用者需要观测多个局部区域，则要拍摄不同焦距下的多张图像才能实现该需求，操作比较繁琐，操作时间较长，操作成本也比较高
。

技术实现思路

[0005]根据现有技术中存在的上述问题，现提供一种扫描成像系统
、
方法及数字病理扫描仪的技术方案，旨在拓展数字病理扫描仪的景深，并同时提升数字病理图像中多个局部区域的清晰度
。
[0006]上述技术方案具体包括：
[0007]一种扫描成像系统，应用于数字病理扫描仪，所述数字病理扫描仪采用
4f
光学系统成像；其中，于
4f
光学系统的频谱面上设置电控变焦透镜组，通过改变所述电控变焦透镜组的焦距的方式实现所述数字病理扫描仪的变焦控制；
[0008]所述数字病理扫描仪在不同焦距下采集得到同一物体的多帧初始图像，所述扫描成像系统根据多个所述初始图像融合形成全景深图像并输出
。
[0009]优选的，该扫描成像系统，其中，所述电控变焦透镜组为液态透镜组
。
[0010]优选的，该扫描成像系统，其中，包括：
[0011]筛选单元，用于对多帧所述初始图像进行筛选，保留合格的所述初始图像；
[0012]权重处理单元，连接所述筛选单元，用于处理得到多帧合格的所述初始图像的各像素值对应的权重值；
[0013]融合单元，连接所述权重处理单元，用于根据所述权重值对多帧合格的所述初始图像进行融合形成所述全景深图像并输出
。
[0014]优选的，该扫描成像系统，其中，所述筛选单元包括：
[0015]第一处理模块，用于处理得到各帧所述初始图像的焦点度量张量；
[0016]第二处理模块，连接所述第一处理模块，用于根据所述焦点度量张量处理得到各帧所述初始图像的聚焦评价参数；
[0017]筛选模块，连接所述第二处理模块，用于根据所述聚焦评价参数对所述初始图像进行筛选
。
[0018]优选的，该扫描成像系统，其中，所述权重处理单元包括：
[0019]第三处理模块，用于处理得到各帧合格的所述初始图像的附加噪声信号；
[0020]第四处理模块，连接所述第三处理模块，用于根据所述附加噪声信号处理得到各帧合格的所述初始图像的选择性测度；
[0021]第五处理模块，连接所述第四处理模块，用于根据所述选择性测度处理得到多帧合格的所述初始图像的各像素值对应的权重值
。
[0022]优选的，该扫描成像系统，其中，所述融合单元包括：
[0023]融合模块，用于根据所述权重值对各帧合格的所述初始图像中的各个像素位置进行像素融合，直至融合得到与所述初始图像的分辨率相同的所述融合图像为止，随后将所述融合图像作为所述全景深图像输出
。
[0024]一种扫描成像方法，其中，应用上述的扫描成像系统；
[0025]采用数字病理扫描仪在不同焦距下采集得到同一物体的多帧初始图像，随后根据多个所述初始图像融合形成全景深图像并输出
。
[0026]优选的，该扫描成像方法，其中，包括：
[0027]步骤
S1
，对多帧所述初始图像进行筛选，保留合格的所述初始图像；
[0028]步骤
S2
，处理得到多帧合格的所述初始图像的各像素值对应的权重值；
[0029]步骤
S3
，根据所述权重值对多帧合格的所述初始图像进行融合形成所述全景深图像并输出
。
[0030]优选的，该扫描成像方法，其中，所述步骤
S1
包括：
[0031]步骤
S11
，处理得到各帧所述初始图像的焦点度量张量；
[0032]步骤
S12
，根据所述焦点度量张量处理得到各帧所述初始图像的聚焦评价参数；
[0033]步骤
S13
，根据所述聚焦评价参数对所述初始图像进行筛选
。
[0034]优选的，该扫描成像方法，其中，所述步骤
S2
包括：
[0035]步骤
S21
，处理得到各帧合格的所述初始图像的附加噪声信号；
[0036]步骤
S22
，根据所述附加噪声信号处理得到各帧合格的所述初始图像的选择性测度；
[0037]步骤
S23
，根据所述选择性测度处理得到多帧合格的所述初始图像的各像素值对应的权重值
。
[0038]一种数字病理扫描仪，其中，包括上述的扫描成像系统
。
[0039]一种数字病理扫描仪，其中，应用上述的扫描成像方法
。
[0040]上述技术方案的有益效果为：
[0041]1)
采用液态透镜轴向聚焦来取代现有的机械轴变焦方式，提升了变焦精度，降低操作时长，避免了机械故障的问题，也避免了机械变焦案造成的样本震动等缺陷
。
同时，液态透镜对样品轴向聚焦，能够快速识别不同区域聚焦面位置，快速采集不同聚焦面的图像堆栈
。
[0042]2)
采用自适应的景深融合方法，能够自适应地计算各像素点在不同图像帧下的权重并实现加权融合，能够同时提升数字病理图像多个局部图像区域的清晰度，降低了操作复杂度和操作时长，同时降低了操作成本
。
附图说明
[0043]图1是本专利技术的较佳的实施例中，添加电控变焦透本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种扫描成像系统，应用于数字病理扫描仪，所述数字病理扫描仪采用
4f
光学系统成像；其特征在于，于
4f
光学系统的频谱面上设置电控变焦透镜组，通过改变所述电控变焦透镜组的焦距的方式实现所述数字病理扫描仪的变焦控制；所述数字病理扫描仪在不同焦距下采集得到同一物体的多帧初始图像，所述扫描成像系统根据多个所述初始图像融合形成全景深图像并输出
。2.
如权利要求1所述的扫描成像系统，其特征在于，所述电控变焦透镜组为液态透镜组
。3.
如权利要求1所述的扫描成像系统，其特征在于，包括：筛选单元，用于对多帧所述初始图像进行筛选，保留合格的所述初始图像；权重处理单元，连接所述筛选单元，用于处理得到多帧合格的所述初始图像的各像素值对应的权重值；融合单元，连接所述权重处理单元，用于根据所述权重值对多帧合格的所述初始图像进行融合形成所述全景深图像并输出
。4.
如权利要求3所述的扫描成像系统，其特征在于，所述筛选单元包括：第一处理模块，用于处理得到各帧所述初始图像的焦点度量张量；第二处理模块，连接所述第一处理模块，用于根据所述焦点度量张量处理得到各帧所述初始图像的聚焦评价参数；筛选模块，连接所述第二处理模块，用于根据所述聚焦评价参数对所述初始图像进行筛选
。5.
如权利要求3所述的扫描成像系统，其特征在于，所述权重处理单元包括：第三处理模块，用于处理得到各帧合格的所述初始图像的附加噪声信号；第四处理模块，连接所述第三处理模块，用于根据所述附加噪声信号处理得到各帧合格的所述初始图像的选择性测度；第五处理模块，连接所述第四处理模块，用于根据所述选择性测度处理得到多帧合格的所述初始图像的各像素值对应的权重值
。6.
如权利要求3所述的扫描成像系统，其特征在于，所述融合单元包括：融合模块，用于根据所述权重值对各帧合格的所述初始图像中的各个像素位置进行像素融合，直至融合得到与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂坤，王克惠，谢涛，刘炳宪，
申请(专利权)人：宁波江丰生物信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：