CN102589694B - 一种多光谱显微图像的获取装置 - Google Patents
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Abstract
一种多光谱图像的获取装置，包括同光轴设置的显微镜、可调带通滤光装置、摄像头，摄像头与计算机相互电联接，可调带通滤光装置连接电机，电机经控制器由计算机控制其转动或摆动，带动可调带通滤光装置在显微镜的光源和摄像头之间的光路中摆动；可调带通滤光装置为一个可调带通滤光片或者为两个呈一定夹角装配的可调带通滤光片。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)本发明的多光谱图像的获取装置的整体结构简单，容易实施并方便操作；2)本发明的多光谱图像的获取装置的光谱透过率高；3)可调带通滤光片与光轴之间的夹角可在0°-60°范围内连续改变，故其拓展性好，波长可更换；4)整个系统的制作成本较低。
Description
技术领域
本发明属于显微镜技术领域，具体涉及一种多光谱显微图像的获取装置。
背景技术
多光谱显微镜比普通显微镜多获得了一维信息，即光谱信息，能提供更准确的定量分析，因而在临床医学、病理学、组织学、免疫组织化学、制药工程、材料学等领域具有重要的应用价值。
目前的多光谱显微镜一般采用光栅、电调谐滤光器件（LCTF或AOTF）、滤色片等分光器件获得光谱信息，如中国专利ZL200410017031.4采用光栅获得光谱信息，中国专利ZL200310111610.0采用电调谐滤光器件获得光谱信息，虽然这两种方法都可以获得连续的高光谱分辨率的显微图像，但是成本较高。
专利WO2008074019A2则公开了一种采用滤色片阵列的方法，可以获得有限的几个波段的多光谱数据，虽结构紧凑，但会降低空间分辨率；波段越多，空间分辨率降低越多，且滤色片阵列确定后，其光谱波段也就确定了，不能随意更换，只能专用，拓展性不强。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种空间分辨率高、成本低的多光谱显微图像的获取装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多光谱图像的获取装置，包括计算机、显微镜、摄像头，其特征在于：所述计算机与所述摄像头相互电联接，所述显微镜、摄像头之间设置一可调带通滤光装置，所述显微镜、摄像头、可调带通滤光装置三者同光轴设置；所述可调带通滤光装置连接一运动装置，所述运动装置电联接所述计算机；所述摄像头、运动装置由所述计算机同步控制。
优选的，所述运动装置包括一控制器、一电机，所述电机通过所述控制器与所述计算机电联接，由计算机发出指令经控制器控制电机转动或摆动，带动所述可调带通滤光装置在所述显微镜的光源和所述摄像头之间的光路中摆动。
优选的，所述可调带通滤光装置为一个可调带通滤光片；所述可调带通滤光片由运动装置带动，在所述显微镜的光源和所述摄像头之间的光路中摆动，即可在所述摄像头处获得不同光谱的图像数据。
优选的，所述可调带通滤光片与光轴之间的夹角即入射角，为0°-60°，可连续改变。
优选的，所述的可调带通滤光片是一个窄带滤光片，其透射的光谱与入射角有关。
优选的，所述可调带通滤光装置包括两个相同的可调带通滤光片，所述的两个可调带通滤光片呈一定夹角装配，使得两者的光谱曲线有一定的重合；所述的两个可调带通滤光片由运动装置带动，在所述显微镜的光源和所述摄像头之间的光路中摆动，即可在所述摄像头处获得不同光谱的图像数据。
优选的，所述两个可调带通滤光片之间的夹角是可调的；夹角越大，组合后的带宽越窄。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）本发明的多光谱图像的获取装置的整体结构简单，容易实施并方便操作；2）本多光谱图像的获取装置的光谱透过率高；3）可调带通滤光片与光轴之间的夹角可在0°-60°范围内连续改变，或者两个可调带通滤光片之间的夹角是可调的，因此本发明的拓展性好，波长可更换；4）整个系统的制作成本较低。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是本发明实施例二的结构示意图；
图3是本发明实施例二中可调带通滤光片21的光谱曲线；
图4是本发明实施例二中可调带通滤光片22的光谱曲线；
图5是本发明实施例二中可调带通滤光片21和22组合后的带宽示意图（阴影部分）。
具体实施方式
下面结合附图实施例，对本发明做进一步描述。
实施例一
如图1所示，一种多光谱图像的获取装置，包括计算机6、显微镜1、摄像头5、可调带通滤光片2，所述显微镜1、摄像头5、可调带通滤光片2三者同光轴设置；可调带通滤光片2安装显微镜1和摄像头5之间，并固定在电机3上，在电机3带动下改变可调带通滤光片2与光轴的夹角即入射角，电机3与控制器4电连接，控制器4和摄像头5分别与计算机6电连接，由计算机6控制摄像头5和电机3的同步工作。
切片经显微镜1放大后的图像，经可调带通滤光片2滤光后，只有特定的光谱图像成像在摄像头5上，由计算机6采集摄像头5的信号即可获得某一波段的图像数据；再由计算机6通过控制器4驱动电机3带动可调带通滤光片2转到另一个角度，同时采集摄像头5的信号，即可获得另一波段的图像数据，依此类推，计算机6控制电机3转动，带动可调带通滤光片2旋转一序列不同的角度，并采集摄像头5的信号，即可获得一序列多光谱图像。
所述的显微镜1，为透射显微镜或荧光显微镜，或为无限远色差校正系统(CCIS)；所述的摄像头5，优选的为数码、黑白摄像头；所述的电机3，或为步进电机，或为带有编码器的电机；所述的控制器4，是与电机2配套的驱动器；所述的电机3，带动可调带通滤光片2摆动或转动，使其入射角在0°-60°之间变化；所述的可调带通滤光片2和电机3还可以构成一个整体，可作为显微镜1的一个附件，可快速将已有的普通显微镜升级为多光谱显微镜。
实施例二
如图2、3、4、5所示，为了获得更窄带的光谱，可以将两个相同的可调带通滤光片21和22呈一定夹角θ放置并固定，作为一个整体使用。这样，可调带通滤光片21和可调带通滤光片22因存在夹角θ，各自透过的光谱曲线有一定的偏移，分别如图3和图4所示，其重叠部分就是组合后的带宽，比单个的可调带通滤光片21或22更窄，如图5所示的阴影部分。组合后的带宽取决于夹角θ，θ越大，带宽越窄，但是不能过大，否则就会导致两个可调带通滤光片21和 22的光谱曲线没有重叠而全部截止。其它部分与实施例一相同。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (2)
1.一种多光谱图像的获取装置，包括计算机、显微镜、摄像头，其特征在于：所述计算机与所述摄像头相互电联接，所述显微镜、摄像头之间设置一可调带通滤光装置，所述显微镜、摄像头、可调带通滤光装置三者同光轴设置；所述可调带通滤光装置连接一运动装置，所述运动装置电联接所述计算机；所述摄像头、运动装置由所述计算机同步控制；
所述运动装置包括一控制器、一电机，所述电机通过所述控制器与所述计算机电联接，由计算机发出指令经控制器控制电机转动或摆动，带动所述可调带通滤光装置在所述显微镜的光源和所述摄像头之间的光路中摆动；
所述可调带通滤光装置包括两个相同的可调带通滤光片，所述的两个可调带通滤光片呈一定夹角装配，使得两者的光谱曲线有一定的重合；所述的两个可调带通滤光片由运动装置带动，在所述显微镜的光源和所述摄像头之间的光路中摆动，即可在所述摄像头处获得不同光谱的图像数据。
2.根据权利要求1所述的多光谱图像的获取装置，其特征在于：所述两个可调带通滤光片之间的夹角是可调的；夹角越大，组合后的带宽越窄。
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