一种用于样本显微图像采集的定位捕捉方法、控制系统及可读存储介质

摘要

本发明公开了一种用于样本显微图像采集的定位捕捉方法，包括步骤：S1，识别载有样本的载玻片，将所述载有样本的载玻片移至预设相机拍摄位置，对所述预设相机拍摄位置处的所述载玻片和所述样本进行全景拍摄，得所述载玻片与所述样本的图像信息；S2，计算出所述样本与所述载玻片的相对值；S3，将所述载有样本的载玻片移至显微移动平台的显微拍摄区域，并获取所述显微移动平台的电机脉冲值；S4计算将所述样本调整至所述物镜的下方位置处，所述显微移动平台的运动轨迹，并根据所述运动轨迹将所述样本调整至所述物镜的下方，然后对所述样本进行显微拍摄。本发明能够对样本进行精准化地自动定位捕捉，从而快速完成对所述样本的扫描。

说明书

技术领域

本发明涉及显微拍摄领域，尤其涉及一种用于样本显微图像采集的定位捕捉方法、控制系统及可读存储介质。

背景技术

病理切片是将部分有病变的组织或脏器经过各种化学品和埋藏法的处理，使之固定硬化，在切片机上切成薄片，粘附在玻片上，染以各种颜色，供在显微镜下检查，以观察病理变化，作出病理诊断，为临床诊断和治疗提供帮助，随着科技的进步，人们将显微镜与扫描仪结合，病理切片的显微图像通过显示屏显示出来，方便医生的查看。

为了能够提高检测效率，目前大部分机构都以相继采用了自动化的图像采集方法对病理切片进行显微拍摄，自动化图像采集方法是将光、机、电技术与细胞学诊断技术相结合，通过对装载有病理切片的载玻片测定来判断细胞是否异常或癌变，从而做出病理诊断。虽然现有的自动化图像采集方法能够对图像进行采集，提高了检测的准确度和检测的效率，然而，在显微拍摄过程中，由于处理后的病理样本在载玻片上的位置存在一定差异，且载玻片在显微移动平台上的初始位置并不相同，使得操作人员需要对每一个样本进行手动定位捕捉，极大地降低了对样本的扫描和检测效率，并且增加了操作人员的工作负担。

鉴于此，有必要提供一种用于样本显微图像采集的定位捕捉方法，以解决或至少缓解上述需对样本进行手动定位捕捉的缺陷。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种用于样本显微图像采集的定位捕捉方法，以解决现有技术需对样本进行手动定位捕捉的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于样本显微图像采集的定位捕捉方法，其特征在于，包括步骤：

S1，识别载有样本的载玻片，将所述载有样本的载玻片移至预设相机拍摄位置，对所述预设相机拍摄位置处的所述载玻片和所述样本进行全景拍摄，得所述载玻片与所述样本的图像信息；

S2，根据所述图像信息识别所述样本在所述载玻片中的位置，并根据所述样本在所述载玻片中的位置计算出所述样本与所述载玻片的相对值；

S3，将所述载有样本的载玻片移至显微移动平台的显微拍摄区域，并获取所述显微移动平台的电机脉冲值；

S4，根据所述载玻片当前的实际位置、所述相对值、所述电机脉冲值、以及物镜的位置，计算将所述样本调整至所述物镜的下方位置处，所述显微移动平台的运动轨迹，并根据所述运动轨迹将所述样本调整至所述物镜的下方，然后对所述样本进行显微拍摄。

进一步地，在所述步骤S1中，所述识别载有样本的载玻片包括步骤：

S11，读取所述载玻片上的标识信息；其中，所述标识信息的载体包括标识条码；

S12，将所述标识信息与预设识别信息比对，判断所述标识信息是否与所述预设识别信息相匹配，从而对所述载有样本的载玻片进行识别。

进一步地，所述步骤S1中，在所述对所述预设拍摄位置处的所述载玻片进行全景拍摄之前，还包括：对所述载有样本的载玻片进行背景补光。

进一步地，在所述步骤S1中，控制全景相机从所述载玻片的上方对所述预设相机拍摄位置处的所述载玻片进行所述全景拍摄。

进一步地，在所述步骤S2中，所述根据所述图像信息识别所述样本在所述载玻片中的位置包括步骤：

S21，获取所述载玻片与所述样本的图像信息；

S22，根据所述载玻片与所述样本的图像信息识别所述载玻片的边缘轮廓信息与所述样本的区域轮廓信息；

S23，根据所述载玻片的边缘轮廓信息与所述样本的区域轮廓信息分析所述样本在所述载玻片中的位置。

进一步地，在所述步骤S4中，所述根据所述载玻片当前的实际位置、所述相对值、所述电机脉冲值、以及物镜的位置，计算将所述样本调整至所述物镜的下方位置处，显微移动平台的运动轨迹，包括步骤：

S41，根据所述载玻片的当前实际位置、所述相对值、所述电机脉冲值、所述物镜的位置计算移动脉冲数和移动方向；

S42，根据所述移动方向和所述移动脉冲数得出所述显微平台的运动轨迹。

进一步地，在所述步骤S4中，所述对所述样本进行显微拍摄包括对所述样本进行多点的显微拍摄；

所述对所述样本进行多点的显微拍摄包括：在将所述样本调整至所述物镜下方后，然后根据多个拍摄点信息、所述物镜的位置、所述电机脉冲值、计算多点拍摄过程中的多个拍摄轨迹，并根据所述多个拍摄轨迹对所述样本进行多点的显微拍摄。

进一步地，所述相机拍摄位置设于所述显微移动平台上。

本发明提供了一种显微设备的控制系统，包括存储器、处理器、存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序、接收所述处理器指令的控制器，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述定位捕捉方法的步骤。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述定位捕捉方法的步骤。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供了一种用于样本显微图像采集的定位捕捉方法，能够对样本进行精准化地自动定位捕捉，从而快速完成对所述样本的扫描；通过对所述载有样本的载玻片进行识别，能够便于对样本进行初始抓取，使得后续捕捉的样本与所需样本一致；通过将所述载有样本的载玻片移至指定的预设相机拍摄位置，可以便于标准化操作；通过对所述载有样本的载玻片进行全景拍摄，能够获得所述样本和所述载玻片的图像信息，并且可以以所述图像信息作为本发明后续操作的基础；通过根据所述图像信息分析并计算所述样本在所述载玻片中的相对值，可以将两者的关系数字化，为后续对样本的移动调整提供依据；通过将所述载玻片移至拍摄区域，并获取所述显微移动平台的电机脉冲值，可以为所述显微移动平台的移动提供基础；通过计算所述显微移动平台的运动轨迹，可以沿所述运动轨迹将所述载玻片上的样本调整至所述物镜的下方，从而完成后续的拍摄。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例中定位捕捉方法的流程示意图；

图2为本发明一个实施例中步骤S1中的流程示意图；

图3为本发明一个实施例中步骤S2中的流程示意图；

图4为本发明一个实施例中步骤S4中的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施方式中所有方向性指示(诸如上、下……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

需知道的是，本发明提供的用于样本显微图像采集的定位捕捉方法的应用场景可以包括以下设备：配备有图像处理软件的计算机系统、控制器、显微拍摄装置、全景拍摄相机、夹取移动装置、信息采集装置等等。其中，所述计算机系统可以接收其他各设备反馈的信息，还可以用于对图像和数据进行检测、分析计算、以及对所述控制器发出指令；所述控制器可以用于接收计算机系统发出的指令，并控制所述显微拍摄装置的拍摄和所述显微拍摄装置的显微移动平台的移动、还可以控制所述全景拍摄相机的拍摄、以及控制所述夹取移动装置对载玻片进行抓取和移动、还能控制所述信息采集装置对载玻片上的标识信息进行采集。

在样本的显微图像采集过程中，为了能够实现对样本的精准化地定位捕捉，参见图1-图4，本发明提供的一种用于样本显微图像采集的定位捕捉方法，包括步骤：

S1，识别载有样本的载玻片，将所述载有样本的载玻片移至预设相机拍摄位置，对所述预设相机拍摄位置处的所述载玻片和所述样本进行全景拍摄，得所述载玻片与所述样本的图像信息。

需知道的是，每个载有样本的载玻片上均标记有相应的信息，以便于在拍摄过程中对载玻片进行识别，避免所需拍摄的样本与实际拍摄的样本出现不对应的情况；具体地，所述识别载有样本的载玻片可以包括步骤：

S11，读取所述载玻片上的标识信息；其中，所述标识信息的载体包括标识条码；通过将所述标识条码作为所述标识信息的载体，不仅能够对所述样本起到标记的作用，便于识别，还可以将所述标识条码作为该样本对外的信息识别载体，使得病人和医生能够及时地了解检测状况，实现统一化和标准化的管理。

S12，将所述标识信息与预设识别信息比对，判断所述标识信息是否与所述预设识别信息相匹配，从而对所述载有样本的载玻片进行识别。由于所述标识条码上载有相应的标识信息，需要对所述标识信息进行读取后与数据库里的预设识别信息进行比对，通过比对，不仅能将该样本的检测状态进行追踪标记，还可避免样本的重复检测。

另外，为了便于对所述载有样本的载玻片进行全景拍摄，在对所述预设拍摄位置处的所述载玻片进行全景拍摄之前，还可以对所述载有样本的载玻片进行背景补光。而且，为了拍摄的完整性，可以控制全景相机从所述载玻片的上方对所述预设相机拍摄位置处的所述载玻片进行所述全景拍摄，以获得所述载玻片和所述样本的图像信息。

还需注意的是，所述全景拍摄可以采用白光拍摄，所述相机拍摄位置可以设于所述显微移动平台上，当然也可以设于其它位置。将所述相机拍摄位置设于所述显微移动平台上，主要是是为了使载有样本的载玻片在进行全景拍摄后，可以较为便利地被移至所述所述显微移动平台的显微拍摄区域。

S2，根据所述图像信息识别所述样本在所述载玻片中的位置，并根据所述样本在所述载玻片中的位置计算出所述样本与所述载玻片的相对值。

由于通过所述全景拍摄能够获得所述载玻片和所述样本的图像信息，并且由于所述样本位于所述载玻片的上表面，因此，需要根据所述载玻片和所述样本的图像信息对两者的相对位置、以及相对位置所对应的相对值进行分析计算，以便于后续的定位移动。

其中，所述图像信息可以包括所述载玻片的边缘轮廓信息、所述样本的区域轮廓信息等等；所述根据所述图像信息识别所述样本在所述载玻片中的位置包括步骤：

S21，获取所述载玻片与所述样本的图像信息；所述图形信息即为所述全景拍摄后得到的所述载玻片和所述样本的图像信息；

S22，根据所述载玻片与所述样本的图像信息识别所述载玻片的边缘轮廓信息与所述样本的区域轮廓信息；需知道的是，由于所述载玻片和所述样本均具有一定的形状和轮廓，且所述所述样本的轮廓被所述载玻片的轮廓包裹，因此，只有在对两者的轮廓进行识别后，才能对两者的相对位置进行分析。

S23，根据所述载玻片的边缘轮廓信息与所述样本的区域轮廓信息分析所述样本在所述载玻片中的位置。由于所述载玻片的形状尺寸都比较固定，且在后续的移动过程中均以缩水载玻片为载体，因此，在分析所述样本在所述载玻片中的位置时，可以以所述载玻片为基准，通过分析所述样本的区域轮廓与所述载玻片的边缘轮廓之间的相对位置，得出所述样本在所述载玻片中的位置。

需注意的是，在得出所述样本在所述将所述载玻片中的位置后，可以将所述载玻片的边缘轮廓信息、所述样本的区域轮廓信息数字化，并结合实际拍摄倍数，即可计算得到所述样本与所述载玻片的相对值，从而将所述样本与所述载玻片的相对位置数字化，以便于后续移动过程中的分析计算。

其中，所述相对值具体可以以所述样本的区域轮廓上的选点和所述载玻片的边缘轮廓上的选点进行计算；另外，由于所述载玻片呈长方形，其边缘轮廓也呈长方形，也可以以所述样本的拟合中心点与所述载玻片的四个边之间的距离进行计算。需知道的是，两种计算方式得出的数据数据可以结合起来作为所述相对值的数据，以便于扩大对所述图像信息的应用。

S3，将所述载有样本的载玻片移至显微移动平台的显微拍摄区域，并获取所述显微移动平台的电机脉冲值。

当对所述载有样本的载玻片进行所述全景拍摄后，就需要将所述载玻片移至所述显微移动平台的显微拍摄区域，以便于后续对样本进行拍摄。需知道的是，将所述载有样本的载玻片移至显微拍摄区域后，显微移动平台会对所述载玻片进行固定，另外，所述载波片在所述显微拍摄区域的位置可以是非指定位置，也可以是指定位置，本领域技术人员应当知道的是，由于所述载玻片是规则且含有固定尺寸的，且所述显微移动平台的移动是可以被标识和读取的，当所述载波片被移至所述显微拍摄区域后，可以对所述载玻片对应的实时位置信息进行读取和分析，因此，将所述载有样本的载玻片移至显微拍摄区域后，可以根据对所述载玻片的实施位置信息的读取判断所述载玻片的实际位置。

另外，为了能够使所述载玻片随所述显微移动平台在后续进行精准地移动，需要获取所述显微移动平台的脉冲值，以此作为对所述显微移动平台进行移动控制的基准，从而进行移动过程所需的脉冲数的计算。

S4，根据所述载玻片当前的实际位置、所述相对值、所述电机脉冲值、以及物镜的位置，计算将所述样本调整至所述物镜的下方位置处，显微移动平台的运动轨迹，并根据所述运动轨迹将所述样本调整至所述物镜的下方，然后对所述样本进行显微拍摄，即对所述样本进行扫描。

其中，所述载玻片当前的实际位置可以根据读取到的所述载玻片的实时位置信息进行确定；根据所述载玻片当前的实际位置和所述相对值可以得到所述样本的位置信息，以便于直接以所述样本的位置为参照进行移动；由于所述物镜一般是固定的，所述物镜的位置信息也可以直接从系统中进行读取，通过所述样本的位置和所述物镜的位置比对，即可分析得出相应的运动路线；通过结合所述运动路线和所述电机脉冲值，即可获得所述显微移动平台的运动轨迹，所述运动轨迹中就已经根据所述运动路线和所述电机脉冲值计算出了相应的脉冲数，即所述运动轨迹包括了移动方向和脉冲数。

具体地，所述根据所述载玻片当前的实际位置、所述相对值、所述电机脉冲值、以及物镜的位置，计算将所述样本调整至所述物镜的下方位置处，显微移动平台的运动轨迹，包括步骤：

S41，根据所述载玻片的当前实际位置、所述相对值、所述电机脉冲值、所述物镜的位置计算移动脉冲数和移动方向；

S42，根据所述移动方向和所述移动脉冲数得出所述显微平台的运动轨迹。

另外，需注意的是，将所述样本移至所述物镜的下方时，可以将所述样本的拟合中心移至所述物镜的下方，然后在所述样本上选取多个拍摄点进行扫描拍摄，所述多个拍摄点可以均匀分布在所述样本上，也可以进行预设或通过计算机系统根据实际需求进行设定，所述拍摄点的位置信息可以根据所述样本的实际位置以及所述拍摄点设定规则或者所述拍摄点在所述样本中的位置计算得出，其中，所述样本的实际位置可以根据所述载玻片的实际位置和所述相对值计算得出。最后，根据所述拍摄点的选取位置、所述物镜的位置分析拍摄所需的显微移动平台的运动路线，并结合所述电机脉冲值得出具有方向和脉冲数的多个运动轨迹，以将所述拍摄点移至所述物镜的下方，从而完成对样本的多点显微拍摄。为便于区分，拍摄过程中的运动轨迹可以称之为拍摄轨迹。需知道的是，在具体拍摄过程中，可以先沿部分或全部的所述拍摄轨迹选取部分或全部的拍摄点进行聚焦后再沿全部的拍摄轨迹进行拍摄。

具体地，所述对所述样本进行显微拍摄可以包括对所述样本进行多点的显微拍摄，即在对所述样本的多个区域进行扫描。

所述对所述样本进行多点的显微拍摄包括：在将所述样本调整至所述物镜下方后，然后根据多个拍摄点信息、所述物镜的位置、所述电机脉冲值、计算多点拍摄过程中的多个拍摄轨迹，并根据所述多个拍摄轨迹对所述样本进行多点的显微拍摄。

基于上述实施方式，本发明还提供一种显微设备的控制系统，包括存储器、处理器、存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序、接收所述处理器指令的控制器，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一实施方式所述定位捕捉方法的步骤。

另外，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任实施方式一所述定位捕捉方法的步骤。

本发明的上述技术方案中，以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。