CN113558576A - 激光扫描成像方法、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种激光扫描成像方法、系统及存储介质，该方法包括：确定有效区域有关的参数信息；接收驱动单元产生的振镜扫描同步信号；根据振镜扫描同步信号确定非线性振镜的第一摆动频率；将第一摆动频率与非线性振镜的当前摆动频率进行比较，若差值超出预设范围，则将当前摆动频率更新为第一摆动频率；根据振镜扫描同步信号、当前摆动频率和有效区域有关的参数信息产生时钟信号；根据时钟信号对非线性振镜扫描接收到的荧光信号以及线性振镜扫描接收到的荧光信号进行采样，得到有效区域的荧光图像信息。本发明实现了生成的时钟信号能够随着有效区域的范围变化做灵活改变，从而得到有效区域的荧光图像，为用户呈现出满足需求的扫描成像结果。

Description

激光扫描成像方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及激光扫描光学成像技术，尤其涉及一种激光扫描成像方法、系统及存储介质。

背景技术

在现代生活方式中，癌症相关的病例越来越多。激光扫描成像系统由于可以实时的提供亚细胞分辨率的组织信息，在癌症的早期发现、筛查和诊断中，有着非常光明的应用前景。激光扫描成像系统包括激光器、激光扫描装置、物镜、小孔、光学传感器等主要部分。

激光扫描成像系统在激光扫描成像过程中，激光器发射激光束，激光扫描装置通过控制激光束偏转进行扫描，物镜将激光束聚焦在生物组织上，生物组织经照射后产生的荧光信息通过物镜、激光扫描装置、小孔、到达光学传感器进行接收，形成照射区域的荧光信息。

共振振镜在激光扫描装置中作为快镜使用，通常进行非线性运动。伴随着共振振镜的运动，激光扫描装置输出一个振镜扫描同步信号，该振镜扫描同步信号为一个方波，代表着振镜运动方向的改变。通常由一个硬件时钟板来接收振镜扫描同步信号，并产生时钟信号来进行荧光信号采样。

目前，通过硬件时钟板的方式来产生时钟信号，其只能在共振振镜运动相对线性的一个固定部分生成时钟信号，所以其对应的共振振镜的成像范围相对较小，成像的位置固定，且通过这种方式生成的时钟信号的特性是固定的，并不能随着扫描范围的变化做灵活改变，从而导致得到的荧光图像的区域相对较小，且固定，即使后续通过放大处理等方式对成像区域进行改变，仍不能增加荧光图像的实际分辨率。此外共振振镜通常以一定的频率进行摆动，但其摆动频率会受到多种因素影响，比如共振振镜的个体差异、所处环境温度的差异、所处环境压力的差异等。因此若要获取到更精确的荧光图像，也要考虑到共振振镜摆动频率发生变化所带来的影响。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本公开提供了一种激光扫描成像方法、系统及存储介质，其能够实现生成的时钟信号能够随着有效区域的范围变化做灵活改变，从而得到有效区域的荧光图像，为用户呈现出满足需求的扫描成像结果。并且，在得到有效区域的荧光图像的过程中，还考虑了非线性振镜的摆动频率的变化对成像效果的影响，能够得到更精确的荧光图像。

本公开实施例提供了一种用于激光扫描成像系统的激光扫描成像方法，所述激光扫描成像系统包括非线性振镜和线性振镜，所述方法包括：确定有效区域有关的参数信息，其中，所述有效区域包括满足预设条件的成像区域；接收驱动单元产生的振镜扫描同步信号；根据所述振镜扫描同步信号确定所述非线性振镜的第一摆动频率；将所述第一摆动频率与所述非线性振镜的当前摆动频率进行比较，若差值超出预设范围，则将所述当前摆动频率更新为所述第一摆动频率；根据所述振镜扫描同步信号、所述当前摆动频率和所述有效区域有关的参数信息产生时钟信号；根据所述时钟信号对所述非线性振镜扫描接收到的荧光信号以及所述线性振镜扫描接收到的荧光信号进行采样，得到所述有效区域的荧光图像信息。

本公开实施例还提供了一种激光扫描成像系统，激光扫描成像系统包括：非线性振镜；线性振镜；以及处理器，分别与所述非线性振镜和所述线性振镜连接，用于执行上述激光扫描成像方法。

本公开实施例还提供了一种存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述激光扫描成像方法的步骤。

与现有技术相比，本公开通过根据振镜扫描同步信号确定非线性振镜的第一摆动频率，并将第一摆动频率与非线性振镜的当前摆动频率进行比较，在差值超出预设范围时将当前摆动频率更新为第一摆动频率，并且根据有效区域、当前摆动频率、振镜扫描同步信号生成时钟信号，进而根据上述时钟信号进行相关的荧光信号采样，得到有效区域的荧光图像信息，实现了生成的时钟信号能够随着有效区域的范围变化做灵活改变，从而得到有效区域的荧光图像，为用户呈现出满足需求的扫描成像结果。并且，在得到有效区域的荧光图像的过程中，还考虑了非线性振镜的摆动频率的变化对成像效果的影响，因此能够得到更精确的荧光图像。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本发明实施例激光扫描成像方法的第一流程图；

图2为本发明实施例激光扫描成像方法的第二流程图；

图3为本发明实施例激光扫描成像方法的第三流程图；

图4为本发明实施例激光扫描成像方法的第四流程图；以及

图5为本发明实施例激光扫描成像方法的第五流程图。

具体实施方式

此处参考附图描述本发明的各种方案以及特征。

应理解的是，可以对此处发明的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本发明的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与上面给出的对本发明的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本发明的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本发明的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本发明进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本发明的很多其它等效形式。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本发明的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本发明的具体实施例；然而，应当理解，本发明的实施例仅仅是本发明的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本发明模糊不清。因此，本文所发明的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本发明。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本发明的相同或不同实施例中的一个或多个。

本公开实施例提供了一种用于激光扫描成像系统的激光扫描成像方法，如图1所示，激光扫描成像系统包括非线性振镜和线性振镜，激光扫描成像方法包括步骤S101至步骤S106。

步骤S101：确定有效区域有关的参数信息，其中，有效区域包括满足预设条件的成像区域。

步骤S102：接收驱动单元产生的振镜扫描同步信号。

步骤S103：根据振镜扫描同步信号确定非线性振镜的第一摆动频率。

步骤S104：将第一摆动频率与非线性振镜的当前摆动频率进行比较，若差值超出预设范围，则将当前摆动频率更新为第一摆动频率。

步骤S105：根据振镜扫描同步信号、当前摆动频率和有效区域有关的参数信息产生时钟信号。

步骤S106：根据时钟信号对非线性振镜扫描接收到的荧光信号以及线性振镜扫描接收到的荧光信号进行采样，得到有效区域的荧光图像信息。

具体地，通过步骤S101至S106可得到有效区域的二维荧光图像信息。其中，非线性振镜为前文中的共振振镜。

具体地，用户可以自行设置满足预设条件的成像区域，即，需要进行荧光成像的区域。上述有效区域可理解为需要为用户展示的成像区域。需要说明的是，有效区域可以为激光扫描成像系统的整个扫描区域，可以为整个扫描区域中部分区域，具体根据用户需求确定。

具体地，驱动单元可以是非线性驱动单元。激光扫描成像系统中的非线性振镜上电后自振进行非线性运动，非线性驱动单元产生非线性振镜的振镜扫描同步信号，振镜扫描同步信号与非线性振镜的运动同步，其中，该振镜扫描同步信号的具体表现形式可为一方波信号。激光扫描成像系统接收该振镜扫描同步信号，并基于振镜扫描同步信号和有效区域有关的参数信息产生时钟信号，可实现生成的时钟信号能够随着进行成像的有效区域的范围的变化做灵活改变，以满足用户对各种区域以及各种分辨率的成像需求，避免了现有技术中硬件时钟板来接收振镜扫描同步信号，只能产生固定的时钟信号来进行荧光信号采样，从而导致只能对固定区域进行成像的问题。

具体地，非线性振镜的摆动频率与振镜扫描同步信号的周期有关，因此由接收到的振镜扫描同步信号可确定非线性振镜的真实摆动频率，即第一摆动频率。将第一摆动频率与非线性振镜的当前摆动频率进行比较，针对二者的差值设定预设范围，在二者的差值超出预设范围的情况下，将当前摆动频率更新为第一摆动频率，此时表明非线性振镜的真实摆动频率受到影响，发生了较大的变化。因此，考虑到非线性振镜的摆动频率变化对荧光成像效果的影响，为了得到更精确的荧光图像，将当前摆动频率更新为第一摆动频率，使得当前摆动频率更接近非线性振镜的真实摆动频率。

通过本公开的方案，用户可以根据成像需求设定进行成像的区域(即有效区域)，并实现生成的时钟信号能够随着有效区域的范围的变化做灵活改变，进而基于该时钟信号进行采样得到有效区域的荧光图像，以为用户呈现出满足需求的扫描成像结果。并且，在得到有效区域的荧光图像的过程中，还考虑了非线性振镜的摆动频率的变化对成像效果的影响，能够得到更精确的荧光图像。

考虑到非线性振镜的个体差异、环境温度差异、环境压力差异等因素导致的摆动频率变化对成像效果的影响，可以通过下述三种方式中的任一种确定非线性振镜的真实摆动频率(即，下文中的第一摆动频率)，以得到更精确的荧光图像。

在一些实施例中，如图2所示，步骤S103：根据振镜扫描同步信号确定非线性振镜的第一摆动频率，具体包括步骤S201至步骤S203。

步骤S201：根据上一时段内各个周期的振镜扫描同步信号，确定各个周期的非线性振镜的摆动频率。

步骤S202：根据各个周期的非线性振镜的摆动频率以及当前摆动频率预估下一时刻的摆动频率。

步骤S203：当到达下一时刻时，将预估的下一时刻的摆动频率作为第一摆动频率。

具体地，步骤S201中的上一时段指的是处于当前时刻之前的一个时间段，上一时段可划分为多个周期，根据上一时段的各个周期内的摆动频率以及当前摆动频率预估下一时刻的摆动频率，对下一时刻的摆动频率进行预估，将预估的下一时刻的摆动频率作为上述第一摆动频率，实现了对非线性振镜的摆动频率进行了动态地预估。

在一些实施例中，步骤S103：根据振镜扫描同步信号确定非线性振镜的第一摆动频率，具体包括：

根据上一时段内振镜扫描同步信号确定上一时段内非线性振镜的平均摆动频率，其中，上一时段包括多个周期；

当到达下一时刻时，将上一时段内非线性振镜的平均摆动频率作为第一摆动频率。

具体地，确定上一时段的非线性振镜在各个周期内的摆动频率的平均值，也就是，上一时段的多个周期内分别对应有摆动频率，计算多个摆动频率的平均摆动频率，继而将平均摆动频率作为下一时刻的非线性振镜的摆动频率，以达到减少非线性振镜的摆动频率的变化对信号采集效果的影响，实现了对非线性振镜的下一时刻的摆动频率的动态预估。

在一些实施例中，步骤S103：根据振镜扫描同步信号确定非线性振镜的第一摆动频率，具体包括：

根据上一周期内振镜扫描同步信号确定上一周期内非线性振镜的摆动频率；

将上一周期内非线性振镜的摆动频率作为第一摆动频率。

具体地，可以根据非线性振镜的运动周期，或对时间段进行划分，按时间发生顺序设定多个周期，上一周期的发生时间可为发生在当前时间之前的，并与其临近的周期。

对于上述实施例中的时间段，其所包括的时间长短可以根据实际需求进行设置，与对应的振镜扫描同步信号的周期数有关。

在一些实施例中，参数信息包括有效区域的区域范围信息。

在一些实施例中，区域范围信息至少包括起始位置、结束位置和像素点数。

具体地，根据需要为用户展示的成像区域，可确定有效区域的起始位置、结束位置和像素点数，其中，上述用户展示的成像区域即为用户有成像需求的区域。上述起始位置、结束位置以及像素数即为有效区域有关的参数信息。其中，起始位置和结束位置可以通过坐标(一维、二维或者三维)的方式表示，也可以通过振镜偏转角度的方式表示。

可选地，例如当用户需要对扫描成像的结果进行放大时，可以通过不改变起始位置和结束位置的设定值，增加有效区域内的像素数的方式，得到放大显示的扫描成像结果，或保持像素数不变，缩短起始位置和结束位置之间的距离，从而实现扫描成像结果的放大显示。进一步地，例如当用户需要对扫描成像的结果进行缩小时，可以通过不改变起始位置和结束位置的设定值，减少有效区域内的像素数的方式，得到缩小显示的扫描成像结果，或保持像素数不变，增加起始位置和结束位置之间的距离，从而实现扫描成像结果的缩小显示。像素数指的是像素点的数量，即像素点数。

下面以振镜为非线性振镜为例进行说明。

在一些实施例中，步骤S105：根据振镜扫描同步信号、当前摆动频率和有效区域有关的参数信息产生时钟信号，如图3所示，具体包括步骤S301至步骤S304。

S301：根据区域范围信息和当前摆动频率，计算有效区域内各像素点对应的振镜运动参数信息。

S302：根据有效区域内各像素点对应的振镜运动参数信息，计算有效区域内各像素点对应的图像扫描参数信息。

S303：根据振镜扫描同步信号、当前摆动频率和区域范围信息确定有效区域对应的扫描时间信息。

S304：对图像扫描参数信息和扫描时间信息进行量化处理，生成时钟信号。

在一些实施例中，振镜运动参数信息至少包括以下一种：振镜的运动速度信息、振镜的运动加速度信息、振镜的偏转角度信息、振镜边缘的空间位置信息和振镜镜片的空间位置信息。其中，振镜的运动频率信息也可以理解为是振镜的摆动频率信息。

在一些实施例中，图像扫描参数信息至少包括以下一种：各像素点对应的采样位置信息、各像素点对应的采样时刻信息和各像素点对应的采样时间信息。

在一些实施例中，扫描时间信息至少包括有效区域对应的任意两个扫描时刻。进一步地，当扫描时间信息包括有效区域对应的任意两个扫描时刻时，该有效区域对应的任意两个扫描时刻可以是起始时刻和结束时刻、起始时刻和除起始时刻外的任一扫描时刻、或者结束时刻和除结束时刻外的任一扫描时刻。

在一些实施例中，区域范围信息至少包括起始位置、结束位置以及像素点数，下面以振镜运动参数信息包括振镜的运动速度信息，图像扫描参数信息包括各像素点对应的采样时间信息为例，如图4所示，介绍一种生成时钟信号的具体方案，包括如下步骤S401至步骤S404。

步骤S401：根据起始位置、结束位置、像素点数以及当前摆动频率，计算有效区域内各像素点对应的振镜运动速度信息。

步骤S402：根据有效区域内各像素点对应的振镜运动速度信息，计算有效区域内各像素点对应的采样时间信息。

步骤S403：根据振镜扫描同步信号和区域范围信息确定有效区域对应的扫描时间信息。

具体地，本实施例中，扫描时间信息包括起始时刻和结束时刻。

步骤S404：对采样时间信息、扫描时间信息进行量化处理，生成时钟信号，也即，对采样时间信息、起始时刻和结束时刻进行量化处理，生成时钟信号。

具体地，当起始位置及结束位置采用一维坐标的形式表示时，可以通过公式x＝d*tanθ将相应的坐标值转化成对应的非线性振镜的偏转角度θ，其中，d为振镜距离参数，比如非线性振镜中心到扫描平面的垂直距离；x为当前像素点的坐标值。进而对各像素点对应的振镜偏转角度θ求导即可得到各像素点对应的振镜运动速度信息。

具体地，当起始位置及结束位置采用振镜偏转角度θ的形式表示时，可根据一运动函数计算出有效区域内各像素点对应的非线性振镜的运动速度，该运动函数可以为描述简谐振动的三角函数，若要更精确的描述，此函数可以通过测量得到，该运动函数中计算所采用的参数至少包括非线性振镜的最大运动位置(比如振镜最大偏转角度)、非线性振镜的摆动频率(与振镜振动周期成倒数关系)。其中，振镜偏转角度也可以理解为是振镜运动角度，那么振镜最大偏转角度则是振镜最大运动角度。

进一步地，通过上述内容即可得到有效区域内各像素点对应的非线性振镜的运动速度为V(P_n)，其中V为速度，P为像素点，n的范围为1到N，N为有效区域内的像素点数。然后对各像素点对应的非线性振镜的运动速度取倒数，可以得到各像素点对应的采样时间信息，即

接下来，以速度最大的像素点P(m)对应的采样时间信息为标准，将各个像素点对应的采样时间信息进行量化，得到各个像素点对应的量化后的采样时间信息，接下来对上述量化后的采样时间信息、起始时刻和结束时刻进行量化处理，即，即可生成有效区域对应的时钟信号。

在一些实施例中，区域范围信息至少包括起始位置、结束位置以及像素点数，下面以振镜运动参数信息包括振镜的运动速度信息，图像扫描参数信息包括各像素点对应的采样时间信息为例，如图5所示，介绍另一种生成时钟信号的具体方案，包括如下步骤S501至步骤S504：

步骤S501：根据起始位置、结束位置、像素点数、当前摆动频率以及振镜距离参数，计算有效区域内各像素点对应的振镜偏转角度信息。

步骤S502：根据有效区域内各像素点对应的偏转扫描角度信息，计算有效区域各像素点对应的采样时间信息。

步骤S503：根据振镜扫描同步信号和区域范围信息确定有效区域对应的扫描时间信息。

具体地，本实施例中，扫描时间信息包括起始时刻和结束时刻。

步骤S504：对采样时间信息和扫描时间信息进行量化处理，生成时钟信号，也即，对采样时间信息、起始时刻和结束时刻进行量化处理，生成时钟信号。

具体地，根据起始位置、结束位置和像素点数，确定有效区域内各像素点相对于起始位置的相对坐标为x(P_n)，其中x为相对坐标，P为像素点，n的范围为1到N，N为有效区域内的像素点数，进而通过振镜距离参数，比如非线性振镜中心到扫描平面的垂直距离，确定各像素点对应的非线性振镜的偏转角度信息θ(P_n)，根据各个像素点对应的非线性振镜的偏转角度信息θ(P_n)，再利用非线性振镜的偏转角度的描述公式，即可得到各像素点对应的采样时间信息T(P_n)。接下来对采样时间信息、起始时刻和结束时刻进行量化处理，即生成有效区域相关的时钟信号。

上述生成时钟信号的具体方案作为示例但非限制，通过前述振镜扫描同步信号和有效区域有关的参数信息生成时钟信号的方案，都在本公开的保护范围内。

在一些实施例中，区域范围信息至少包括起始位置和结束位置，其中，S303：根据振镜扫描同步信号、当前摆动频率和区域范围信息确定有效区域对应的扫描时间信息包括：

根据振镜扫描同步信号确定非线性振镜的初始摆动时刻；

根据起始位置、初始摆动时刻和当前摆动频率确定有效区域对应的起始时刻；

根据结束位置、初始摆动时刻和当前摆动频率确定有效区域对应的结束时刻。

具体地，可采用如下公式计算有效区域对应的起始时刻和结束时刻：θ＝θ_max*P(f*(t-t₀)，其中，P为描述非线性振镜角度随时间变化的函数，此函数可以为描述简谐振动的三角函数；f为非线性振镜的当前摆动频率；t₀为非线性振镜的初始摆动时刻，可以基于振镜扫描同步信号的周期确定；θ_max为非线性振镜的最大运动角度(即，最大偏转角度)；上述公式描述了非线性振镜运动角度与时间的一一对应关系，因此，可由起始位置计算得到有效区域对应的起始时刻，由结束位置计算得到有效区域对应的结束时刻。

在一些实施例中，线性振镜和非线性振镜垂直设置，激光扫描成像方法还包括：

根据振镜扫描同步信号以及有效区域确定线性振镜的控制信号；

控制驱动单元驱动非线性振镜沿着第一方向运动；

根据线性振镜的控制信号控制线性振镜沿着第二方向运动。

具体地，驱动单元可以是非线性驱动单元。第一方向可为与第二方向相垂直的方向，如第一方向为直角坐标系中的X轴方向，第二方向为直角坐标系中的Y轴方向，也就是，上述非线性振镜能够沿X轴方向运动，线性振镜能够沿Y轴方向运动。进一步地，X轴方向可以为水平方向，Y轴方向可以为垂直方向性。

以第一方向为水平方向，第二方向为垂直方向，有效区域为整个扫描区域中的部分区域为例，对本实施例得到荧光图像信息的过程进行说明：自整个扫描区域的扫描起始位置开始，先驱动非线性振镜沿扫描起始位置的水平方向运动，当非线性振镜运动到沿水平方向的最大扫描位置后，再驱动线性振镜沿垂直方向运动。当线性振镜沿着垂直方向运动到下一位置后，再驱动非线性振镜沿水平方向运动，继而如此重复上面的运动过程，直至第一振镜和第二振镜配合完成整个扫描区域内的运动。在两个振镜进行上述运动过程中，根据产生的有效区域相关的时钟信号，对该有效区域内的荧光信号进行采样，即可得到有效区域的二维荧光图像信息。

通过本实施例的方案，由两个振镜分别沿着两个相互垂直的方向运动，能够得到二维荧光图像信息，进一步提高了所得到的荧光图像信息的精确度，以获得更多维度的图像信息，为后续诊断的准确性提供了保证。

在一些实施例中，根据振镜扫描同步信号以及有效区域确定线性振镜的控制信号包括：根据振镜扫描同步信号和有效区域有关的参数信息确定线性振镜的控制信号。

具体地，参数信息可以包括起始位置、结束位置和像素点数，这些参数均与有效区域相关，根据这些信息即可确定线性振镜的运动情况，进而实现对其运动的控制，从而最终得到有效区域的荧光图像。

本公开实施例还提供了一种激光扫描成像系统，激光扫描成像系统包括：非线性振镜、线性振镜以及处理器，处理器分别与非线性振镜和线性振镜连接，用于执行上述任一实施例所提供的激光扫描成像方法。

本公开通过根据振镜扫描同步信号确定非线性振镜的第一摆动频率，并将第一摆动频率与非线性振镜的当前摆动频率进行比较，在差值超出预设范围时将当前摆动频率更新为第一摆动频率，并且根据有效区域、当前摆动频率、振镜扫描同步信号生成时钟信号，进而根据上述时钟信号进行相关的应该信号采样，得到有效区域的荧光图像信息。实现了生成的时钟信号能够随着有效区域的范围变化做灵活改变，从而得到有效区域的荧光图像，为用户呈现出满足需求的扫描成像结果。并且，在得到有效区域的荧光图像的过程中，还考虑了非线性振镜的摆动频率的变化对成像效果的影响，因此能够得到更精确的荧光图像。

本公开实施例还提供了一种存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述激光扫描成像方法的步骤。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

注意，根据本申请的各个实施例中的各个单元，可以实现为存储在存储器上的计算机可执行指令，由处理器执行时可以实现相应的步骤；也可以实现为具有相应逻辑计算能力的硬件；也可以实现为软件和硬件的组合(固件)。在一些实施例中，处理器可以实现为FPGA、ASIC、DSP芯片、SOC(片上系统)、MPU(例如但不限于Cortex)等中的任何一种。处理器可以通信地耦合到存储器并且被配置为执行存储在其中的计算机可执行指令。存储器可以包括只读存储器(ROM)、闪存、随机存取存储器(RAM)、诸如同步DRAM(SDRAM)或Rambus DRAM的动态随机存取存储器(DRAM)、静态存储器(例如，闪存、静态随机存取存储器)等，其上以任何格式存储计算机可执行指令。计算机可执行指令可以被处理器访问，从ROM或者任何其他合适的存储位置读取，并加载到RAM中供处理器执行，以实现根据本申请各个实施例的无线通信方法。

应当注意的是，在本申请的系统的各个部件中，根据其要实现的功能而对其中的部件进行了逻辑划分，但是，本申请不受限于此，可以根据需要对各个部件进行重新划分或者组合，例如，可以将一些部件组合为单个部件，或者可以将一些部件进一步分解为更多的子部件。

本申请的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。另外，本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本申请的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本申请。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本申请的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本申请的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (15)

1.一种用于激光扫描成像系统的激光扫描成像方法，其特征在于，所述激光扫描成像系统包括非线性振镜和线性振镜，所述方法包括：

确定有效区域有关的参数信息，其中，所述有效区域包括满足预设条件的成像区域；

接收驱动单元产生的振镜扫描同步信号；

根据所述振镜扫描同步信号确定所述非线性振镜的第一摆动频率；

将所述第一摆动频率与所述非线性振镜的当前摆动频率进行比较，若差值超出预设范围，则将所述当前摆动频率更新为所述第一摆动频率；

根据所述振镜扫描同步信号、所述当前摆动频率和所述有效区域有关的参数信息产生时钟信号；

根据所述时钟信号对所述非线性振镜扫描接收到的荧光信号以及所述线性振镜扫描接收到的荧光信号进行采样，得到所述有效区域的荧光图像信息。

2.根据权利要求1所述的激光扫描成像方法，其特征在于，所述根据所述振镜扫描同步信号确定所述非线性振镜的第一摆动频率包括：

根据上一时段内各个周期的所述振镜扫描同步信号，确定所述各个周期的非线性振镜的摆动频率；

根据所述各个周期的非线性振镜的摆动频率以及所述当前摆动频率预估下一时刻的摆动频率；

当到达下一时刻时，将预估的所述下一时刻的摆动频率作为所述第一摆动频率。

3.根据权利要求1所述的激光扫描成像方法，其特征在于，所述根据所述振镜扫描同步信号确定所述非线性振镜的第一摆动频率包括：

根据上一时段内所述振镜扫描同步信号确定所述上一时段内非线性振镜的平均摆动频率，其中，所述上一时段包括多个周期；

当到达下一时刻时，将所述上一时段内非线性振镜的平均摆动频率作为所述第一摆动频率。

4.根据权利要求1所述的激光扫描成像方法，其特征在于，所述根据所述振镜扫描同步信号确定所述非线性振镜的第一摆动频率包括：

根据上一周期内所述振镜扫描同步信号确定所述上一周期内非线性振镜的摆动频率；

将所述上一周期内非线性振镜的摆动频率作为所述第一摆动频率。

5.根据权利要求1所述的激光扫描成像方法，其特征在于，所述参数信息包括所述有效区域的区域范围信息。

6.根据权利要求5所述的激光扫描成像方法，其特征在于，所述根据所述振镜扫描同步信号、所述当前摆动频率和所述有效区域有关的参数信息产生时钟信号包括：

根据所述区域范围信息和所述当前摆动频率，计算所述有效区域内各像素点对应的振镜运动参数信息；

根据所有效区域内各像素点对应的振镜运动参数信息，计算所述有效区域内各像素点对应的图像扫描参数信息；

根据所述振镜扫描同步信号、所述当前摆动频率和所述区域范围信息确定所述有效区域对应的扫描时间信息；

对所述图像扫描参数信息和所述扫描时间信息进行量化处理，生成所述时钟信号。

7.根据权利要求6所述的激光扫描成像方法，其特征在于，所述振镜运动参数信息至少包括以下一种：所述振镜的运动速度信息、所述振镜的运动加速度信息、所述振镜的偏转角度信息、所述振镜边缘的空间位置信息和所述振镜镜片的空间位置信息。

8.根据权利要求6或7所述的激光扫描成像方法，其特征在于，所述图像扫描参数信息至少包括以下一种：所述各像素点对应的采样位置信息、所述各像素点对应的采样时刻信息和所述各像素点对应的采样时间信息。

9.根据权利要求6所述的激光扫描成像方法，其特征在于，所述区域范围信息至少包括起始位置、结束位置以及像素点数，其中，

所述根据所述区域范围信息和所述当前摆动频率，计算所述有效区域内各像素点对应的振镜运动参数信息包括：根据所述起始位置、所述结束位置、所述像素点数以及所述当前摆动频率，计算所述有效区域内各像素点对应的振镜运动速度信息；

所述根据所有效区域内各像素点对应的振镜运动参数信息，计算所述有效区域内各像素点对应的图像扫描参数信息包括：根据所述有效区域内各像素点对应的振镜运动速度信息，计算所述有效区域内各像素点对应的采样时间信息。

10.根据权利要求6所述的激光扫描成像方法，其特征在于，所述区域范围信息至少包括起始位置、结束位置以及像素点数，其中，

根据所述区域范围信息和所述当前摆动频率，计算所述有效区域内各像素点对应的振镜运动参数信息包括：根据所述起始位置、所述结束位置、所述像素点数、所述当前摆动频率以及振镜距离参数，计算所述有效区域内各像素点对应的振镜偏转角度信息；

所述根据所有效区域内各像素点对应的振镜运动参数信息，计算所述有效区域内各像素点对应的图像扫描参数信息包括：根据所述有效区域内各像素点对应的偏转扫描角度信息，计算所述有效区域各像素点对应的采样时间信息。

11.根据权利要求6所述的激光扫描成像方法，其特征在于，所述区域范围信息至少包括起始位置和结束位置，根据所述振镜扫描同步信号、所述当前摆动频率和所述区域范围信息确定所述有效区域对应的扫描时间信息包括：

根据所述振镜扫描同步信号确定所述非线性振镜的初始摆动时刻；

根据所述起始位置、所述初始摆动时刻和所述当前摆动频率确定所述有效区域对应的起始时刻；

根据所述结束位置、所述初始摆动时刻和所述当前摆动频率确定所述有效区域对应的结束时刻。

12.根据权利要求1所述的激光扫描成像方法，其特征在于，所述线性振镜和所述非线性振镜垂直设置，所述方法还包括：

根据所述振镜扫描同步信号以及所述有效区域确定所述线性振镜的控制信号；

控制所述驱动单元驱动所述非线性振镜沿着第一方向运动；

根据所述线性振镜的控制信号控制所述线性振镜沿着第二方向运动。

13.根据权利要求12所述的激光扫描成像方法，其特征在于，所述根据所述振镜扫描同步信号以及所述有效区域确定所述线性振镜的控制信号包括：

根据所述振镜扫描同步信号和所述有效区域有关的参数信息确定所述线性振镜的控制信号。

14.一种激光扫描成像系统，其特征在于，包括：

非线性振镜；

线性振镜；以及

处理器，分别与所述非线性振镜和所述线性振镜连接，用于执行权利要求1至13中任一项所述激光扫描成像方法。

15.一种存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至13中任一项所述激光扫描成像方法的步骤。

Images