一種精密數(shù)控實(shí)驗(yàn)動(dòng)物圖像采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)研宄領(lǐng)域，尤其是一種精密數(shù)控實(shí)驗(yàn)動(dòng)物圖像采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]醫(yī)學(xué)研宄中，有些研宄課題需要在體視顯微鏡下對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物樣本進(jìn)行觀測(cè)及攝影，由于體視顯微鏡有較高的光學(xué)放大倍數(shù)，在拍攝大尺寸樣本時(shí)，需分部位進(jìn)行拍攝，然后把拍攝的多張照片拼接為一張全景圖片，該過(guò)程需要研宄人員移動(dòng)大目標(biāo)樣本，但在顯微鏡觀察中，細(xì)微的移動(dòng)也會(huì)在被觀察設(shè)備大幅放大，手動(dòng)操作時(shí)，樣本移動(dòng)難以做到按預(yù)設(shè)坐標(biāo)的精密移動(dòng)，也不易控制移動(dòng)的時(shí)間間隔，不利于研宄人員的顯微觀察，當(dāng)拍攝時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，樣本狀態(tài)可能發(fā)生變化，使最后生成的全景圖片因拍攝時(shí)間差距過(guò)大引起各區(qū)域的樣品狀態(tài)不匹配，使圖片失去研宄價(jià)值或降低可信度，而且由于手動(dòng)移動(dòng)樣本精密度較差，使得拍攝的照片在區(qū)域分割上不精確，給多張照片的拼接造成了困難，因此，如能設(shè)計(jì)一種可自動(dòng)精密移動(dòng)樣本的圖像采集裝置，將有助于對(duì)實(shí)驗(yàn)樣本的拍攝，也能夠提升研宄人員的工作效率。
[0003]公開(kāi)號(hào)102389291A的專(zhuān)利中公開(kāi)了一種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體征信息采集分析系統(tǒng)與采集分析的方法，其通過(guò)步進(jìn)電機(jī)移動(dòng)數(shù)碼相機(jī)對(duì)樣本進(jìn)行拍攝，但當(dāng)數(shù)碼相機(jī)通過(guò)體視顯微鏡拍攝樣品時(shí)，由于體視顯微鏡體積龐大，鏡頭結(jié)構(gòu)和觀測(cè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易移動(dòng)，因此該方法不能用于體視顯微鏡對(duì)樣本的觀測(cè)拍攝工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出一種精密數(shù)控實(shí)驗(yàn)動(dòng)物圖像采集裝置，能在體視顯微鏡下自動(dòng)精密移動(dòng)實(shí)驗(yàn)樣本，同時(shí)控制數(shù)碼相機(jī)在設(shè)定的坐標(biāo)處對(duì)樣本進(jìn)行拍照，可以較大地提升研宄人員對(duì)實(shí)驗(yàn)樣本的拍攝效率。
[0005]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。
[0006]一種精密數(shù)控實(shí)驗(yàn)動(dòng)物圖像采集裝置，所述采集裝置包括拍攝模塊、圖像處理模塊、體視顯微鏡和滑臺(tái)系統(tǒng)，所述拍攝模塊分別連接至體視顯微鏡、滑臺(tái)系統(tǒng)和圖像處理模塊，該拍攝模塊在滑臺(tái)系統(tǒng)的控制下經(jīng)體視顯微鏡獲取圖像，并把圖像傳輸給圖像處理模塊，所述圖像處理模塊包括緩存和與緩存連接的處理器，所述滑臺(tái)系統(tǒng)位于體視顯微鏡旁偵牝其包括X軸滑臺(tái)、Y軸滑臺(tái)、驅(qū)動(dòng)模塊和透明載板，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括運(yùn)動(dòng)控制器和步進(jìn)電機(jī)，X軸、Y軸滑臺(tái)連接至驅(qū)動(dòng)模塊，經(jīng)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)在X軸、Y軸方向滑移，所述透明載板固接于Y軸滑臺(tái)上，透明載板靠體視顯微鏡的一側(cè)伸出Y軸滑臺(tái)外，伸出滑臺(tái)外的透明載板部位處設(shè)有用于放置實(shí)驗(yàn)動(dòng)物樣本的拍攝區(qū)，當(dāng)采集裝置工作時(shí)，滑臺(tái)運(yùn)載位于拍攝區(qū)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物樣本至體視顯微鏡下開(kāi)始拍攝流程，在拍攝流程中，滑臺(tái)在驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)下按設(shè)定坐標(biāo)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和停止，在拍攝流程中，滑臺(tái)系統(tǒng)控制拍攝模塊在滑臺(tái)停止時(shí)通過(guò)體視顯微鏡對(duì)透明載板上的樣本進(jìn)行拍攝，拍攝圖像存儲(chǔ)于圖像處理模塊的緩存內(nèi)，由處理器對(duì)拍攝圖像進(jìn)行處理后輸出至外部。
[0007]當(dāng)拍攝流程中，對(duì)同一樣本的拍攝圖片超過(guò)一張時(shí)，圖像處理模塊把緩存內(nèi)的多張圖片拼接為一張后輸出至外部。
[0008]所述運(yùn)動(dòng)控制器包括可編程控制器和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述可編程控制器為廣州匯程機(jī)電科技有限公司生產(chǎn)的HC130-2型兩軸運(yùn)動(dòng)可編程控制器，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為雷賽M542型驅(qū)動(dòng)器；所述X軸、Y軸滑臺(tái)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均包括滾珠絲桿。
[0009]所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行參數(shù)中，輸出驅(qū)動(dòng)電流設(shè)為3A，靜態(tài)電流設(shè)為動(dòng)態(tài)電流的50%，微步細(xì)分精度設(shè)為25000步數(shù)/轉(zhuǎn)；所述可編程控制器的電子齒輪比為25/4。
[0010]所述拍攝模塊為數(shù)碼相機(jī)，其型號(hào)為OLYMPUS SZ-16，所述體視顯微鏡型號(hào)為moticaml300o
[0011]所述拍攝流程中，透明載板上的拍攝區(qū)相對(duì)體視顯微鏡的鏡頭的運(yùn)動(dòng)軌跡呈弓形，運(yùn)動(dòng)軌跡上的停止點(diǎn)在X軸方向和Y軸方向均勻分布。
[0012]所述體視顯微鏡的鏡頭下方設(shè)有光源，當(dāng)透明載板上的拍攝區(qū)被運(yùn)至鏡頭處時(shí)，所述光源位于透明載板下方，其光線從拍攝區(qū)下方照射實(shí)驗(yàn)動(dòng)物樣本。
[0013]所述滑臺(tái)系統(tǒng)運(yùn)載實(shí)驗(yàn)動(dòng)物樣本至拍攝點(diǎn)后，靜止四秒以上后再控制拍攝模塊進(jìn)tx拍攝。
[0014]本發(fā)明所述裝置包括拍攝模塊、圖像處理模塊、體視顯微鏡和滑臺(tái)系統(tǒng)，所述拍攝模塊分別連接至體視顯微鏡、滑臺(tái)系統(tǒng)和圖像處理模塊，在滑臺(tái)系統(tǒng)的控制下經(jīng)體視顯微鏡獲取圖像，并把圖像傳輸給圖像處理模塊，當(dāng)拍攝流程中對(duì)同一樣本的拍攝圖片超過(guò)一張時(shí)，圖像處理模塊把緩存內(nèi)的多張圖片拼接為一張后輸出至外部，這樣的構(gòu)造使得拍攝模塊能夠控制拍攝點(diǎn)坐標(biāo)，使得拍攝動(dòng)作能自動(dòng)化有序進(jìn)行，無(wú)需人工干預(yù)，有利于提升拍攝效率，且拍攝區(qū)域能均勻分布于樣本上，便于拍攝完成后的圖像拼接處理。
[0015]本發(fā)明使用滑臺(tái)來(lái)運(yùn)載樣本在體視顯微鏡下移動(dòng)，由于樣本通常較輕，因此傳運(yùn)機(jī)構(gòu)可以用相對(duì)較小的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，精密精確地實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)動(dòng)作的快速啟停，啟停過(guò)程震動(dòng)較小，這不僅有利于提高拍攝時(shí)的定位精度，而且可以實(shí)現(xiàn)高速完成同一樣本的分區(qū)域拍攝，使同一樣本的分區(qū)域照片的拍攝時(shí)間盡可能地接近，這樣拼接后的全景照片更有學(xué)術(shù)價(jià)值。
[0016]本發(fā)明所用滑臺(tái)由兩個(gè)獨(dú)立的X軸、Y軸滑臺(tái)組合而成同，在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上使用了滾珠絲桿，這使得本發(fā)明的滑臺(tái)在配合步進(jìn)電機(jī)時(shí)，具備很高的運(yùn)動(dòng)精度，有提于提高拍攝時(shí)的定位精度，且滑臺(tái)能以很小的步長(zhǎng)進(jìn)行精密移動(dòng)，有助于研宄人員更細(xì)致地觀察樣本，并對(duì)樣本進(jìn)行座標(biāo)計(jì)錄。
[0017]本發(fā)明的體視顯微鏡的鏡頭下方設(shè)有光源，當(dāng)透明載板上的拍攝區(qū)被運(yùn)至鏡頭處時(shí)，所述光源位于透明載板下方，其光線從拍攝區(qū)下方照射實(shí)驗(yàn)動(dòng)物樣本，這樣的設(shè)計(jì)，使得本發(fā)明所述裝置在拍攝透明、半透明樣品時(shí)，可以籍由樣品下方的透射光，拍攝到樣品內(nèi)的結(jié)構(gòu)，提升拍攝照片的學(xué)術(shù)價(jià)值。
[0018]本產(chǎn)品自動(dòng)對(duì)樣本進(jìn)行移動(dòng)，無(wú)需人工干預(yù)，減少了人工操作環(huán)節(jié)對(duì)實(shí)驗(yàn)樣本的影響，使得拍攝的照片更有學(xué)術(shù)價(jià)值。
[0019]滑臺(tái)系統(tǒng)運(yùn)載實(shí)驗(yàn)動(dòng)物樣本至拍攝點(diǎn)后，靜止四秒以上后再控制拍攝模塊進(jìn)行拍攝，這使得拍攝模塊在拍攝時(shí)，裝置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)處于完全靜止的狀態(tài)，避免對(duì)顯微圖像的拍攝廣生干擾。
[0020]拍攝流程中，透明載板上的拍攝區(qū)相對(duì)體視顯微鏡的鏡頭的運(yùn)動(dòng)軌跡呈弓形，運(yùn)動(dòng)軌跡上的停止點(diǎn)在X軸方向和Y軸方向均勻分布，這使得拍攝流程的滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)較為平穩(wěn)，對(duì)顯微圖像的拍攝較為有利，且每次運(yùn)行的啟停點(diǎn)均嚴(yán)格分布于X軸或Y軸上，步長(zhǎng)均相同，有助于保證滑臺(tái)的運(yùn)行定位精度，不會(huì)因復(fù)雜的軌跡插補(bǔ)降低定位精度。
【附圖說(shuō)明】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明；
附圖1是本發(fā)明所述裝置的示意圖；
附圖2是本發(fā)明所述裝置的X軸、Y軸滑臺(tái)的示意圖；
附圖3是本發(fā)明所述裝置以“弓”字形軌跡進(jìn)行拍攝的流程圖；
附圖4是本發(fā)明所述裝置對(duì)樣品按弓形軌跡分區(qū)域拍攝的示意圖；
附圖5是本發(fā)明所述裝置拼接附圖4內(nèi)分區(qū)域拍攝圖片的結(jié)果圖；
圖中:1_拍攝模塊，2-體視顯微鏡，3-鏡頭，4-實(shí)驗(yàn)動(dòng)物樣本，5-拍攝區(qū)，6-透明載板，7-Y軸滑臺(tái)，8-X軸滑臺(tái)，9-光源，10-滾珠絲桿，11-步進(jìn)電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1、圖2所示，一種精密數(shù)控實(shí)驗(yàn)動(dòng)物圖像采集裝置，所述采集裝置包括拍攝模塊1、圖像處理模塊、體視顯微鏡2和滑臺(tái)系統(tǒng)，所述拍攝模塊I分別連接至體視顯微鏡
2、滑臺(tái)系統(tǒng)和圖像處理模塊，該拍攝模塊I在滑臺(tái)系統(tǒng)的控制下經(jīng)