CN110530781A - 一种单帧三波段数字图像采集剥离系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单帧三波段数字图像采集剥离系统,包括底板、显微镜、电脑和程序主界面操作端,所述底板顶部的一侧固定连接有操作台,且操作台顶部的一侧固定连接有控制器,底板的顶部且位于操作台的背面固定连接有丝杆机构,显微镜的顶部固定连接有套筒,且套筒的表面通过连接架固定连接有彩色相机,所述套筒内壁的两侧之间固定连接有滤玻片,本发明涉及上皮细胞病变检测技术领域。该单帧三波段数字图像采集剥离系统,可实现通过单个彩色相机同时获取三个波段的光谱图像,解决了对分时多光谱成像设备对光源同心的稳定性要求高的问题,以及分时光源闪烁耗时长问题,三个波段图像的线性剥离,可单独计算每个波段的图像。
Description
技术领域
本发明涉及上皮细胞病变检测技术领域,具体为一种单帧三波段数字图像采集剥离系统。
背景技术
上皮细胞是位于皮肤或腔道表层的细胞,上皮组织分为被覆上皮、腺上皮和感觉上皮三类,而通常所说的上皮就是指被覆上皮,上皮细胞按细胞层数可分为单层和复层两类,按形状可分为柱状和鳞状,柱状上皮细胞:主要分布于鼻腔、鼻咽、器官、肺、胃、肠、子宫颈、子宫内膜及输卵管等部位,鳞状上皮细胞:被覆于全身皮肤、口腔、喉部、鼻咽的一部分、食道、阴道的全部以及子宫颈,鳞状上皮细胞分为基底层细胞、中层细胞和表层细胞。
上皮细胞的恶性病变是最常见的病变,在病理学上通常使用脱落细胞学经过特殊染色,然后从形态学的角度依靠人工检验样本涂片的显微图像完成,或者通过计算机图像处理技术进行检查,是目前上皮细胞的恶性病变诊断的主要手段,但此人工方法耗时,检验人员劳动强度大,因此人工检验结果的可靠性及有效性难以保证,由于人工形态分析效率低下,而结合数字图像处理、模式识别和计算机视觉等学科的相关知识,从形态学的角度对细胞样本涂片进行基于专家知识细胞的自动分类识别,以实现上皮细胞的恶性病变的早期诊断,无疑具有十分重要的现实意义,但现有的设备(分时多光谱成像系统)对光源的依赖性较强,且光源易损坏以及成本较高。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种单帧三波段数字图像采集剥离系统,解决了人工检验的方式耗时耗力,且可靠性及有效性难以保证,同时现有的设备(分时多光谱成像系统)对光源的依赖性较强,且光源易损坏以及成本较高的问题。
技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种单帧三波段数字图像采集剥离系统,包括底板、显微镜、电脑和程序主界面操作端,所述底板顶部的一侧固定连接有操作台,且操作台顶部的一侧固定连接有控制器,所述底板的顶部且位于操作台的背面固定连接有丝杆机构,所述显微镜的顶部固定连接有套筒,且套筒的表面通过连接架固定连接有彩色相机,所述套筒内壁的两侧之间固定连接有滤玻片,所述程序主界面操作端的输入端通过导线与程序启动模块的输出端电性连接,所述程序主界面操作端包括扫描设置系统、玻片扫描系统和其它功能点击系统。
优选的,所述扫描设置系统包括样品台设置单元,所述样品台设置单元的输出端通过导线与扫描区域设置模块的输入端电性连接,且扫描区域设置模块的输出端通过导线与图像保存选择模块的输入端电性连接。
优选的,所述图像保存选择模块的输出端通过导线与扫片类型选择模块的输入端电性连接,且扫片类型选择模块的输出端通过导线与样品台控制模块的输入端电性连接。
优选的,所述样品台控制模块的输出端通过导线与IP地址设置模块的输入端电性连接,所述IP地址设置模块的输出端通过导线与采集背景操作模块的输入端电性连接。
优选的,所述样品台设置单元包括参数设置模块和参数保存模块。
优选的,所述玻片扫描系统包括病例信息检索模块,所述病例信息检索模块的输出端通过导线与扫描场数标识模块的输入端电性连接,所述扫描场数标识模块的输出端通过导线与起始坐标标识单元的输入端电性连接。
优选的,所述起始坐标标识单元包括扫描状态标示模块,所述扫描状态标识模块的输出端通过导线与测量现场参数标示模块的输入端电性连接。
优选的,所述其它功能点击系统包括开始扫描模块、停止扫描模块、整盒扫描模块、跳转分析模块、聚焦扫描模块和软件退出模块。
有益效果
本发明提供了一种单帧三波段数字图像采集剥离系统。具备以下有益效果:
(1)、该单帧三波段数字图像采集剥离系统,通过底板顶部的一侧固定连接有操作台,且操作台顶部的一侧固定连接有控制器,底板的顶部且位于操作台的背面固定连接有丝杆机构,显微镜的顶部固定连接有套筒,且套筒的表面通过连接架固定连接有彩色相机,套筒内壁的两侧之间固定连接有滤玻片,程序主界面操作端的输入端通过导线与程序启动模块的输出端电性连接,程序主界面操作端包括扫描设置系统、玻片扫描系统和其它功能点击系统,可实现通过单个彩色相机同时获取三个波段的光谱图像,解决了对分时多光谱成像设备对光源同心的稳定性要求高的问题,以及分时光源闪烁耗时长问题,三个波段图像的线性剥离,可单独计算每个波段的图像。
(2)、该单帧三波段数字图像采集剥离系统,通过显微镜的顶部固定连接有套筒,且套筒的表面通过连接架固定连接有彩色相机,套筒内壁的两侧之间固定连接有滤玻片,采用彩色相机,成本较低,可通过色彩的剥离扫描不同染色类型的玻片并计算其细胞核的积分光密度,例如:E6、E7+苏木素染色、伊红染色、伊红福尔根染色和福尔根染色的玻片。
(3)、该单帧三波段数字图像采集剥离系统,通过图像保存选择模块的输出端通过导线与扫片类型选择模块的输入端电性连接,且扫片类型选择模块的输出端通过导线与样品台控制模块的输入端电性连接,可实现选择相应的细胞类型和染色方法可以进行不同类型玻片的扫描,软件默认“宫颈细胞”若选择其它细胞类型扫描,每次扫描前都要重新设置细胞扫描类型。
附图说明
图1为本发明结构的立体图;
图2为本发明套筒结构的剖视图;
图3为本发明系统的结构原理框图;
图4为本发明其它功能点击系统的结构原理框图;
图5为本发明扫描设置系统的结构原理框图;
图6为本发明玻片扫描系统的结构原理框图。
图中:1-底板、2-显微镜、3-电脑、4-程序主界面操作端、41-扫描设置系统、411-样品台设置单元、4111-参数设置模块、4112-参数保存模块、412-扫描区域设置模块、413-图像保存选择模块、414-扫片类型选择模块、415-样品台控制模块、416-IP地址设置模块、417-采集背景操作模块、42-玻片扫描系统、421-病例信息检索模块、422-扫描场数标识模块、423-起始坐标标识单元、4231-扫描状态标示模块、4232-测量现场参数标示模块、43-其它功能点击系统、431-开始扫描模块、432-停止扫描模块、433-整盒扫描模块、434-跳转分析模块、435-聚焦扫描模块、436-软件退出模块、5-操作台、6-控制器、7-丝杆机构、8-套筒、9-彩色相机、10-滤玻片、11-程序启动模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6,本发明实施例提供一种技术方案:一种单帧三波段数字图像采集剥离系统,本发明采用宫颈细胞作为实验对象,采用现有的细胞染色方法对细胞进行染色,并通过液基细胞制片机制成标准载玻片,本发明方案可实现通过单个彩色相机9同时获取三个波段的光谱图像,解决了对分时多光谱成像设备对光源同心的稳定性要求高的问题,以及分时光源闪烁耗时长问题,三个波段图像的线性剥离,可单独计算每个波段的图像,包括底板1、显微镜2、电脑3和程序主界面操作端4,底板1顶部的一侧固定连接有操作台5,且操作台5顶部的一侧固定连接有控制器6,底板1的顶部且位于操作台5的背面固定连接有丝杆机构7,显微镜2的顶部固定连接有套筒8,且套筒8的表面通过连接架固定连接有彩色相机9,可通过色彩的剥离扫描不同染色类型的玻片并计算其细胞核的积分光密度,例如:E6、E7+苏木素染色、伊红染色、伊红福尔根染色和福尔根染色的玻片,套筒8内壁的两侧之间固定连接有滤玻片10,程序主界面操作端4的输入端通过导线与程序启动模块11的输出端电性连接,程序主界面操作端4包括扫描设置系统41、玻片扫描系统42和其它功能点击系统43,其它功能点击系统43包括开始扫描模块431、停止扫描模块432、整盒扫描模块433、跳转分析模块434、聚焦扫描模块435和软件退出模块436,通过开始扫描模块431和停止扫描模块432可控制扫描进程,通过整盒扫描模块433可整盒默认扫描24个玻片,通过跳转分析模块434可跳转至分析软件,通过聚焦扫描模块435可连续聚焦扫描,从设置的扫描区域中间开始扫描,通过软件退出模块436可退出软件,玻片扫描系统42包括病例信息检索模块421,病例信息检索模块421的输出端通过导线与扫描场数标识模块422的输入端电性连接,扫描场数标识模块422的输出端通过导线与起始坐标标识单元423的输入端电性连接,起始坐标标识单元423包括扫描状态标示模块4231,扫描状态标识模块4231的输出端通过导线与测量现场参数标示模块4232的输入端电性连接,扫描设置系统41包括样品台设置单元411,样品台设置单元411的输出端通过导线与扫描区域设置模块412的输入端电性连接,且扫描区域设置模块412的输出端通过导线与图像保存选择模块413的输入端电性连接,图像保存选择模块413的输出端通过导线与扫片类型选择模块414的输入端电性连接,且扫片类型选择模块414的输出端通过导线与样品台控制模块415的输入端电性连接,可实现选择相应的细胞类型和染色方法可以进行不同类型玻片的扫描,软件默认“宫颈细胞”若选择其它细胞类型扫描,每次扫描前都要重新设置细胞扫描类型,样品台控制模块415的输出端通过导线与IP地址设置模块416的输入端电性连接,IP地址设置模块416的输出端通过导线与采集背景操作模块417的输入端电性连接,样品台设置单元411包括参数设置模块4111和参数保存模块4112。
使用时,通过程序启动模块11可以从电脑桌面启动,也可以从程序所在文件夹中启动,程序启动后,大约2秒钟即可出现程序主界面操作端4,在扫描设置系统41内点击样品台设置单元411通过参数设置模块4111可设定扫描时间和细胞梳数目(扫描时间一般设为10分钟,细胞数目一般设为40000个为宜),参数修改完毕后,通过参数保存模块4112可保存参数,再通过扫描区域设置模块412可将已知边界数字输入并计算出扫描场数,通过图像保存选择模块413可对保存的图像进行选择,并对其进行保存,通过扫片类型选择模块414可选择相应的细胞类型和染色方法,可以进行不同类型玻片的扫描,软件默认“宫颈细胞”,若选择其它细胞类型扫描,每次扫描前都要重新设置细胞扫描类型,通过样品台控制模块415可通过箭头控制平台移动,通过IP地址设置模块416可填写计算机名以及用户名(计算机名为服务器计算机名称,用户名为数据库用户名),通过采集背景操作模块417可在打开扫描软件之前,调节显微镜孔径光阑到0.3,放上玻片,通过目镜观察,调节清晰细胞图像,拿下玻片,通过玻片扫描系统42内部的病例信息检索模块421可显示将要扫描的玻片的编号,可展开编号列表,点击“检索方式”出现对画框,可根据提示设定检索范围及方式,已经扫描过的条码会被隐藏,点击“重新载入”可以刷新编号,通过扫描场数标示模块422可设置场数,X表示横向扫描场数,Y表示纵向扫描场数,总的扫描场数是二者的乘积,通过扫描状态标示模块4231可实时显示当前玻片中已经找到了多少个细胞,总共扫描了多少分钟,通过测量现场参数标示模块4232可测量计算的玻片平整度,Mode=0玻片最为平整,扫描速度最快,通过其它功能点击系统43内部的开始扫描模块431和停止扫描模块432可控制扫描进程,通过整盒扫描模块433可整盒默认扫描24个玻片,通过跳转分析模块434可跳转至分析软件,通过聚焦扫描模块435可连续聚焦扫描,从设置的扫描区域中间开始扫描,通过软件退出模块436可退出软件,这样就完成了整个工作。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种单帧三波段数字图像采集剥离系统,包括底板(1)、显微镜(2)、电脑(3)和程序主界面操作端(4),所述底板(1)顶部的一侧固定连接有操作台(5),且操作台(5)顶部的一侧固定连接有控制器(6),其特征在于:所述底板(1)的顶部且位于操作台(5)的背面固定连接有丝杆机构(7),所述显微镜(2)的顶部固定连接有套筒(8),且套筒(8)的表面通过连接架固定连接有彩色相机(9),所述套筒(8)内壁的两侧之间固定连接有滤玻片(10),所述程序主界面操作端(4)的输入端通过导线与程序启动模块(11)的输出端电性连接,所述程序主界面操作端(4)包括扫描设置系统(41)、玻片扫描系统(42)和其它功能点击系统(43)。
2.根据权利要求1所述的一种单帧三波段数字图像采集剥离系统,其特征在于:所述扫描设置系统(41)包括样品台设置单元(411),所述样品台设置单元(411)的输出端通过导线与扫描区域设置模块(412)的输入端电性连接,且扫描区域设置模块(412)的输出端通过导线与图像保存选择模块(413)的输入端电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种单帧三波段数字图像采集剥离系统,其特征在于:所述图像保存选择模块(413)的输出端通过导线与扫片类型选择模块(414)的输入端电性连接,且扫片类型选择模块(414)的输出端通过导线与样品台控制模块(415)的输入端电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种单帧三波段数字图像采集剥离系统,其特征在于:所述样品台控制模块(415)的输出端通过导线与IP地址设置模块(416)的输入端电性连接,所述IP地址设置模块(416)的输出端通过导线与采集背景操作模块(417)的输入端电性连接。
5.根据权利要求2所述的一种单帧三波段数字图像采集剥离系统,其特征在于:所述样品台设置单元(411)包括参数设置模块(4111)和参数保存模块(4112)。
6.根据权利要求1所述的一种单帧三波段数字图像采集剥离系统,其特征在于:所述玻片扫描系统(42)包括病例信息检索模块(421),所述病例信息检索模块(421)的输出端通过导线与扫描场数标识模块(422)的输入端电性连接,所述扫描场数标识模块(422)的输出端通过导线与起始坐标标识单元(423)的输入端电性连接。
7.根据权利要求6所述的一种单帧三波段数字图像采集剥离系统,其特征在于:所述起始坐标标识单元(423)包括扫描状态标示模块(4231),所述扫描状态标识模块(4231)的输出端通过导线与测量现场参数标示模块(4232)的输入端电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种单帧三波段数字图像采集剥离系统,其特征在于:所述其它功能点击系统(43)包括开始扫描模块(431)、停止扫描模块(432)、整盒扫描模块(433)、跳转分析模块(434)、聚焦扫描模块(435)和软件退出模块(436)。
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