CN114513601A - 补偿镜头切换误差的方法和图像分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种补偿镜头切换误差的方法和图像分析装置，该方法应用于图像分析装置；所述图像分析装置包括成像装置和样本移动装置；所述成像装置包括镜头组和相机；其中，所述镜头组包括至少两个镜头，所述至少两个镜头包括第一镜头和第二镜头；所述样本移动装置用于使样本相对于所述成像装置运动，以使所述成像装置拍摄样本中特定区域的图像；所述方法包括：所述图像分析装置获取所述镜头切换的误差补偿参数；所述图像分析装置基于所述误差补偿参数，控制所述成像装置与所述样本移动装置相对运动，以对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿。本申请的方法简单，不增加额外的成本，并且补偿精度高，可达到像素级的补偿精度。

Description

补偿镜头切换误差的方法和图像分析装置

技术领域

本发明总地涉及医疗设备技术领域，更具体地涉及一种补偿镜头切换误差的方法和图像分析装置。

背景技术

一台显微镜一般包含多个不同放大倍率的物镜，在使用过程中，经常需要切换不同倍率的物镜来观察物体，以兼顾效率和观察效果。如先在低倍率的物镜下查找待观察的物体，然后切换到更高倍率的物镜下仔细观察。

由于显微镜制造、装配、结构磨损等原因，镜头切换时会导致被观察物体在切换前后的两个视野中的位置出现偏差，严重时，甚至偏出视野范围。

传统的显微镜观察时通过手动调节载物台的位置来将被观察物体移动到理想的观察位置，如视野中央。但是传统人工操作显微镜，效率低下。

目前已有的自动化的显微镜成像系统，可以自动完成被观察物体的查找和图像拍摄，在自动流程拍摄时，但是无法再通过手动调节载物台位置的方式来弥补镜头切换误差。

因此，本申请提出一种新的补偿镜头切换误差的方法和图像分析装置，以解决上述技术问题。

发明内容

为了解决上述问题中的至少一个而提出了本发明。具体地，本发明一方面提供一种补偿镜头切换误差的方法，应用于图像分析装置；

所述图像分析装置包括成像装置和样本移动装置；

所述成像装置包括镜头组和相机；其中，所述镜头组包括至少两个镜头，所述至少两个镜头包括第一镜头和第二镜头；

所述样本移动装置用于使样本相对于所述成像装置运动，以使所述成像装置拍摄样本中特定区域的图像；

所述方法包括：

所述图像分析装置获取所述镜头切换的误差补偿参数；

所述图像分析装置基于所述误差补偿参数，控制所述成像装置与所述样本移动装置相对运动，以对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿。

在一个示例中，所述图像分析装置获取所述镜头切换的误差补偿参数，包括：

所述图像分析装置获取所述成像装置在所述第一镜头下拍摄的校准样本中被观察物的第一图像；

所述图像分析装置获取所述成像装置在所述第二镜头下拍摄的校准样本中被观察物的第二图像；

图像分析装置根据第一图像的图像信息和第二图像的图像信息，确定实时的误差补偿参数。

在一个示例中，图像分析装置根据第一图像的图像信息和第二图像的图像信息，确定实时的误差补偿参数，包括：

所述图像分析装置将所述第一图像和所述第二图像进行配准；

所述图像分析装置根据配准后的所述第一图像的中心和所述第二图像的中心，确定实时的误差补偿参数。

在一个示例中，所述第一镜头的放大倍率低于或等于所述第二镜头的放大倍率，所述图像分析装置将所述第一图像和所述第二图像进行配准，包括：

所述图像分析装置对所述第一图像的图像信息和所述第二图像的图像信息进行分析，确定所述第二图像的至少部分区域在所述第一图像中的配准位置。

在一个示例中，所述图像分析装置根据配准后的所述第一图像的中心和所述第二图像的中心，确定实时的误差补偿参数，包括：

所述图像分析装置基于所述配准位置，确定所述第二图像的中心相对参考位置的第一位置信息，所述参考位置为所述第一图像中的位置点；

所述图像分析装置获取所述第一图像的中心相对所述参考位置的第二位置信息；

所述图像分析装置根据所述第一位置信息和所述第二位置信息获得位置偏差，将所述位置偏差作为实时的误差补偿参数。

在一个示例中，所述配准位置为所述第二图像的所述至少部分区域中的任意点在所述第一图像中的位置。

在一个示例中，所述配准位置为所述第二图像的中心在所述第一图像中的位置，所述第一图像的中心为参考位置，所述实时的误差补偿参数为所述配准位置相对所述参考位置的位置信息。

在一个示例中，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数，控制所述成像装置与所述样本移动装置相对运动，以对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿，包括：

所述图像分析装置基于所述成像装置在第一镜头或第二镜头下拍摄的所述待测样本中被观察物的第三图像，获取被观察物中的目标物在所述第三图像中相对目标位置的第三位置信息；

当所述第三图像为所述成像装置在所述第一镜头下拍摄的图像时，所述图像分析装置控制所述成像装置从第一镜头切换到第二镜头，或者，当所述第三图像为所述成像装置在所述第二镜头下拍摄的图像时，所述图像分析装置控制所述成像装置从第二镜头切换到第一镜头；

所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动；

所述图像分析装置控制所述成像装置在切换后的对应镜头下拍摄所述待测样本中目标物的第四图像，其中，所述第四图像中目标物位于目标位置。

在一个示例中，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，包括：

所述图像分析装置获取拍摄第三图像时所述样本移动装置或所述成像装置的当前位置信息；

所述图像分析装置基于所述当前位置信息、所述误差补偿参数和第三位置信息，获取所述样本移动装置或所述成像装置的第四位置信息；

所述图像分析装置根据所述第四位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动。

在一个示例中，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，包括：

获取拍摄第三图像时所述样本移动装置或所述成像装置的当前位置信息；

所述图像分析装置基于所述当前位置信息和所述第三位置信息，获取所述样本移动装置或所述成像装置的第五位置信息；

所述图像分析装置基于所述误差补偿参数，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动；

所述图像分析装置根据所述第五位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动。

在一个示例中，所述目标位置位于图像的中心区域。

在一个示例中，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，包括：

所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置运动；或者

所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述样本移动装置运动。

在一个示例中，在每次需要从第一镜头切换至第二镜头或者从第二镜头切换至第一镜头对待测样本中的目标物进行拍摄之前，确定所述实时的误差补偿参数，或者，每间隔预定时间，确定一次所述实时的误差补偿参数。

在一个示例中，所述方法还包括：

所述图像分析装置将所述实时的误差补偿参数和阈值范围进行比较，其中，当所述实时的误差补偿参数超出所述阈值范围时，输出报警信息，当所述实时的误差补偿参数在所述阈值范围内时，使用所述实时的误差补偿参数对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿；或

当所述图像分析装置使用所述误差补偿参数对镜头切换后的误差进行补偿后，预定拍摄的目标物在镜头切换后的实际位置和目标位置的位置偏差大于阈值时，输出报警信息。

在一个示例中，所述图像分析装置中还存储有预设的误差补偿参数，所述方法还包括：

当多次获取的实时的误差补偿参数在阈值范围内，且预设的误差补偿参数与所述实时的误差补偿参数不一致时，基于多次获取的实时的误差补偿参数的统计值更新所述预设的误差补偿参数，所述统计值包括以下数值中的一种：多次获取的实时的误差补偿参数的平均值、多次获取的实时的误差补偿参数的中值和多次获取的实时的误差补偿参数的直方图的峰值对应的误差补偿参数。

在一个示例中，所述图像分析装置中还存储有预设的误差补偿参数，所述方法还包括：

所述图像分析装置将所述实时的误差补偿参数和阈值范围进行比较，其中，当所述实时的误差补偿参数超出所述阈值范围时，重新获取实时的误差补偿参数。

在一个示例中，所述方法还包括：

当重新获取的实时的误差补偿参数超出所述阈值范围，且重新获取的次数达到阈值次数时，输出报警信息；和/或

当重新获取的实时的误差补偿参数超出所述阈值范围，且重新获取的次数达到阈值次数时，使用预设的误差补偿参数对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿。

本发明另一方面还提供一种图像分析装置，包括：

成像装置，所述成像装置包括镜头组和相机，其中，所述镜头组包括至少两个镜头，所述至少两个镜头包括第一镜头和第二镜头，；

样本移动装置，用于使样本相对于所述成像装置运动，以使所述成像装置拍摄样本中特定区域的图像；

处理器，用于执行前述的补偿镜头切换误差的方法。

根据本发明的补偿镜头切换误差的方法和图像分析装置，可以通过图像分析装置获取镜头切换的误差补偿参数，以便图像分析装置在对待测样本中的被观察物进行拍摄和分析时，能够根据误差补偿参数对镜头切换后导致的位置偏差进行补偿，从而使被观察物中的目标物被准确定位到目标位置而进行拍摄，本申请的方法简单，不增加额外的成本，并且补偿精度高，可达到像素级的补偿精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明一个实施例中的图像分析装置的示意性框图；

图2示出了本发明一个实施例中的图像分析装置的结构示意图；

图3A示出了误差补偿前在第一镜头下拍摄的第一图像中被观察物的位置示意图；

图3B示出了镜头切换到第二镜头后拍摄的第二图像中被观察物的位置示意图，其中，左图为在第二镜头下拍摄的第二图像，右图为重采样至与第一图像相同分辨率后的第二图像；

图3C示出了根据本发明的一个实施例的采用滑动窗口法对第一图像和第二图像进行配准的示意图，左图为第一图像，右图模板图像；

图4示出了本发明一个实施例中的镜头切换误差的补偿方法的流程图；

图5示出了本发明一个实施例中的镜头切换误差补偿后的被观察物的位置对比示意图，其中，左图为在第一镜头下拍摄的第一图像中目标物的位置示意图，右图为镜头从第一镜头切换至第二镜头后拍摄的第二图像中的同一目标物的位置示意图；

图6示出了本发明一个实施例中的镜头切换误差补偿后的被观察物的位置对比示意图，其中，左图为未补偿时从第一镜头切换至第二镜头后拍摄的目标物的位置示意图，右图为补偿后镜头从第一镜头切换至第二镜头后拍摄的同一目标物的位置示意图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的可选实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

具体地，下面结合附图，对本申请的补偿镜头切换误差的方法和图像分析装置进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

首先，参考图1，对本发明一个实施例中的图像分析装置进行描述，其中，图1示出了本发明一个实施例中的图像分析装置的示意性框图；图2示出了本发明一个实施例中的图像分析装置的结构示意图。

作为示例，如图1所示，本发明的图像分析装置10，该图像分析装置10包括成像装置11、样本移动装置12和处理器13，其中，成像装置11包括镜头组112和相机111所述镜头组112包括至少两个镜头，至少两个镜头包括第一镜头1121和第二镜头1122，所述成像装置用于对样本中被观察物进行拍摄。

在一个示例中，图像分析装置可以为细胞图像分析装置，细胞图像分析装置用于对样本中被观察物进行图像拍摄并进行分析，其中，样本可以包括例如血液样本、体液样本、尿液样本等，该样本可以通过涂片制备装置涂抹于涂片上，该样本还可以是组织切片，组织切片也可以制备放置于涂片上，以便于用户对样本进行观察，或者，该样本还可以放置于其他适合的承载件上。

样本移动装置12(例如载物台)可以用于使样本相对于所述成像装置运动，以使所述成像装置11拍摄样本中特定区域的图像，例如，当样本涂抹于涂片上时，样本移动装置12用于放置涂片，并使涂片相对于成像装置运动，以使所述成像装置拍摄样本中特定区域的图像。

如图1所示，镜头组112包括第一镜头1121和第二镜头1122，其中，第一镜头1121和第二镜头1122均为物镜。第一镜头1121和第二镜头1122为放大倍率不同的物镜，例如第一镜头1121可以为10倍物镜，第二镜头1122例如为100倍物镜。

如图2所示，镜头组还可以包括第三镜头1123，例如可以为40倍物镜。镜头组还可以包括目镜、转接筒1120。

上述第一镜头、第二镜头和第三镜头的放大倍率仅作为示例，在其他示例中，第一镜头、第二镜头、第三镜头还可以为具有其他放大倍率的物镜，例如，第一镜头1121为100倍物镜、第二镜头为10倍物镜，第三镜头为40倍物镜，或者，第一镜头1121为100倍物镜，第二镜头为40倍物镜、第三镜头1123为10倍物镜，或者，第一镜头1121可以为40倍物镜，第二镜头为100倍物镜，第三镜头1123为10倍物镜，等。

在一个示例中，图像分析装置还包括识别装置(未示出)、玻片夹取装置(未示出)和涂片回收装置(未示出)。识别装置(未示出)用于识别涂片的身份信息，玻片夹取装置用于将涂片从识别装置夹取到样本移动装置12上进行检测，涂片回收装置用于放置经检测的涂片。

图像分析装置还包括玻片篮装载装置(未示出)，用于装载装有待测涂片的玻片篮，玻片夹取装置还用于将玻片篮装载装置上装载的玻片篮中的待测玻片夹取到识别装置进行身份信息识别。玻片篮装载装置与传输轨道连接，该传输轨道连接涂片制备装置和图像分析装置，以便由涂片制备装置制备的涂片能够运送至图像分析装置。

图像分析装置包含多个不同放大倍率的物镜，在使用过程中，经常需要切换不同倍率的物镜来观察物体，以兼顾效率和观察效果。如先在低倍率的物镜下查找待观察的物体，然后切换到更高倍率的物镜下仔细观察。由于显微镜制造、装配、结构磨损等原因，镜头切换时会导致被观察物体在切换前后的两个视野中的位置出现偏差，严重时，甚至偏出视野范围。传统的显微镜观察时通过手动调节载物台的位置来将被观察物体移动到理想的观察位置，如视野中央。但是传统人工操作显微镜，效率低下。目前已有的自动化的显微镜成像系统，可以自动完成被观察物体的查找和图像拍摄，在自动流程拍摄时，无法再通过手动调节载物台(也称为样本移动装置)位置的方式来弥补镜头切换误差。

鉴于上述不同放大倍率的物镜切换时被观察物的位置发生偏移的问题，本申请提出一种补偿镜头切换误差的方法，应用于图像分析装置，所述图像分析装置包括成像装置和样本移动装置，所述成像装置包括镜头组和相机，其中，所述镜头组包括至少两个镜头，所述至少两个镜头包括第一镜头和第二镜头；所述样本移动装置用于使样本相对于所述成像装置运动，以使所述成像装置拍摄样本中特定区域的图像；所述方法包括：所述图像分析装置获取所述镜头切换的误差补偿参数；所述图像分析装置基于所述误差补偿参数，控制所述成像装置与所述样本移动装置相对运动，以对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿。根据本发明的补偿镜头切换误差的方法，可以通过图像分析装置获取镜头切换的误差补偿参数，以便图像分析装置在对待测样本中的被观察物进行拍摄和分析时，能够根据误差补偿参数对镜头切换后导致的位置偏差进行补偿，从而使被观察物被准确定位到目标位置而进行拍摄，本申请的方法简单，不增加额外的成本，并且补偿精度高，可达到像素级的补偿精度。

下面，参考图3A至图6对本发明的补偿镜头切换误差的方法进行描述。

作为示例，如图4所示，本发明实施例的补偿镜头切换误差的方法包括以下步骤S401至步骤S402，该方法可以基于前述的图像分析装置来实现。

首先，在步骤S401中，所述图像分析装置获取所述镜头切换的误差补偿参数。

所述图像分析装置可以通过任意适合的方式获取所述镜头切换的误差补偿参数。例如，所述误差补偿参数可以为预先设置在所述图像分析装置中的预设的误差补偿参数，在需要时，图像分析装置直接获取该误差补偿参数。

图像分析装置还可以基于不同的镜头下拍摄的图像来获取镜头切换的误差补偿参数，示例性地，所述图像分析装置获取所述镜头切换的误差补偿参数，包括以下步骤S1至步骤S3：在步骤S1中，图像分析装置获取所述成像装置在第一镜头下拍摄的校准样本中被观察物的第一图像。

校准样本可以包括例如血液样本、体液样本、组织样本、尿液样本等，则样本中的被观察物可以例如为血液样本中的细胞(包括但不限于白细胞、红细胞等)、尿液样本中的结晶、组织切片中的细胞等，该校准样本可以通过涂片制备装置涂抹于涂片上，该校准样本还可以是组织切片，组织切片也可以制备放置于涂片上，以便于用户对样本进行观察，或者，校准样本还可以通过放置于其他适合的承载件。值得一提的是，在将校准样本用于确定误差补偿参数时，该校准样本还可以是专门用于确定误差补偿参数的样本，例如，通过特定的制样方式将具有被观察物的样本制作于例如涂片上而获得具有校准样本的校准标片，当需要确定镜头切换的误差补偿参数时，可以通过拍摄该校准标片上的校准样本中的被观察物而实现。

其中，校准样本还可以是待测样本，也即通过图像分析装置对校准样本进行拍摄和分析之前，先根据通过本申请的方法利用对校准样本在不同镜头下拍摄的图像确定用于补偿镜头切换误差的误差补偿参数，然后再对该校准样本进行正常的拍摄和分析流程。或者，校准样本还可以和待测样本为不同的样本。

图像分析装置可以基于用户输入的拍摄指令控制成像装置在第一镜头下拍摄的样本中被观察物的第一图像，或者，图像分析装置还可以在成像装置的第一镜头面向样本时自动控制成像装置在第一镜头下拍摄的样本中被观察物的第一图像。

图像分析装置的例如处理器获取成像装置在第一镜头下拍摄的样本中被观察物的第一图像，以通过处理器对第一图像进行分析和后续的运算。

接着，步骤S2中，所述图像分析装置获取所述成像装置在所述第二镜头下拍摄的校准样本中被观察物的第二图像。

当图像分析装置的成像装置在第一镜头下拍摄完第一图像后，图像分析装置可以基于用户的切换操作将第一镜头切换为第二镜头使第二镜头面对校准样本，以使成像装置在第二镜头下拍摄所述校准样本中被观察物的第二图像。

图像分析装置可以基于用户输入的拍摄指令控制成像装置在第二镜头下拍摄的校准样本中被观察物的第二图像，或者，图像分析装置还可以在成像装置的第二镜头面向校准样本时自动控制成像装置在第二镜头下拍摄的校准样本中被观察物的第二图像。

图像分析装置的例如处理器获取成像装置在第二镜头下拍摄的校准样本中被观察物的第二图像，以通过处理器对第二图像进行分析和后续的运算。

值得一提的是，第一镜头拍摄完成后，切换到第二镜头时，要确保成像装置和样本移动装置之间没有相对运动，为了保证拍摄过程中被观察物在镜头切换前后均位于成像装置的视野中，可以选择大体位于成像装置的视野中心(其中，该视野中心可以是一个中心区域)，也即图像中心的被观察物，例如，在第一图像中大体位于图像中心的被观察物，这样即使将镜头从第一镜头切换至第二镜头之后，被观察物仍然处于成像装置的视野中，从而在第二镜头下拍摄第二图像时能够确保同一被观察物也能够拍摄到。

在一个示例中，第一镜头和第二镜头具有不同的放大倍率，例如，第一镜头的放大倍率可以大于第二镜头的放大倍率，或者，第二镜头的放大倍率可以大于第一镜头的放大倍率。其中，当第一镜头的放大倍率大于第二镜头的放大倍率时，这样在第一镜头下拍摄完第一图像后，再在第二镜头下拍摄第二图像时，能够保证同一被观察物不会偏出视野范围，仍然能够在第二图像中找到该同一被观察物。

或者，在一些示例中，第一镜头还可以和第二镜头具有相同的放大倍率。

值得一提的是，所述成像装置先在所述第一镜头下拍摄所述第一图像，再将所述第一镜头切换至第二镜头后拍摄所述第二图像，或者，所述成像装置先在所述第二镜头下拍摄所述第二图像，再将所述第二镜头切换至第二镜头后拍摄所述第一图像，无论哪种方式，均可以适用于本申请。

接着，在步骤S3中，图像分析装置根据第一图像的图像信息和第二图像的图像信息，确定实时的误差补偿参数。

在一个示例中，第一镜头的放大倍率低于第二镜头的放大倍率，在第一镜头下拍摄的校准样本中特定区域的第一图像如图3A所示，被观察物(例如，方框中的白细胞)大体位于成像装置的视野中心(该视野中心可以是中心区域，例如，该区域可以是和视野中心点之间的距离小于阈值距离的区域)，成像装置的视野中心对应第一图像的中心。切换镜头后，在第二镜头下拍摄的校准样本中的特定区域的第二图像如图3B所示，从图中可以看出，被观察物不再位于成像装置的视野中心，被观察物的位置出现了较大的偏差。在本文中，成像装置的视野中心和成像装置拍摄的图像的中心对应。

在一个示例中，图像分析装置根据第一图像的图像信息和第二图像的图像信息，确定实时的误差补偿参数，包括：所述图像分析装置将所述第一图像和所述第二图像进行配准；所述图像分析装置根据配准后的所述第一图像的中心和所述第二图像的中心，确定实时的误差补偿参数。

所述图像分析装置可以采用本领域技术人员熟知的任意适合的方法将所述第一图像和所述第二图像进行配准，在一个示例中，所述第一镜头的放大倍率低于或等于所述第二镜头的放大倍率，所述图像分析装置将所述第一图像和所述第二图像进行配准，包括：所述图像分析装置对所述第一图像的图像信息和所述第二图像的图像信息进行分析，确定所述第二图像的至少部分区域在所述第一图像中的配准位置，例如，采用图像配准算法对第一图像的图像信息与第二图像的图像信息进行分析，确定所述第二图像在所述第一图像上的配准位置。

示例性地，图像配准算法可以包括基于灰度和模板的配准算法，其中基于模板的配准算法可以称为模板匹配法(Blocking Matching)，其是根据已知模板图像到另一幅图像中寻找与模板图像相似的子图像；基于灰度的匹配算法也可以称为相关匹配算法，用空间二维滑动模板进行匹配。

示例性地，图像配准算法还可以包括基于特征的配准算法，其首先提取图像的特征，再生成特征描述子，最后根据特征描述子的相似程度对两幅图像的特征之间进行匹配。示例性地，图像的特征主要可以分为点、线(边缘)、区域(面)等特征，也可以分为局部特征和全局特征，其中主要采用点特征和边缘特征。

在一个示例中，采用图像配准算法对第一图像的图像信息与第二图像的图像信息进行分析，确定所述第二图像在所述第一图像上的配准位置，可以包括：提取第一图像的图像信息与所述第二图像的图像信息中的像素信息或特征信息，基于所述像素信息或所述特征信息确定所述第二图像在所述第一图像上的配准位置。

利用所述第一图像与所述第二图像两者的像素信息建立相似性度量指标，并基于所述相似性度量指标确定所述第二图像在所述第一图像上的配准位置，例如，采用滑动窗口法确定所述相似性度量指标的值，从而确定所述第二图像在所述第一图像上的配准位置，如图3C所示。

采用滑动窗口法确定所述相似性度量指标的值，从而确定所述第二图像在所述第一图像上的配准位置，包括以下步骤S11至S14：在步骤S11中，对所述第一图像和所述第二图像进行预处理，所述预处理包括对所述第一图像和/或所述第二图像重采样，以使所述第一图像和所述第二图像的分辨率相同，示例性地，可以保持第一图像的分辨率不变，将第二图像下采样为与第一图像的分辨率相同，如图3B所示；或者可以保持第二图像的分辨率不变，将第一图像上采样为与第二图像的分辨率相同，或者将第一图像和第二图像同时重采样为某一分辨率，本发明对此不作限定。重采样的方法可以采用本领域公知的最近邻内插法、双线性内插法、三次卷积内插法等，本发明对此不作限定。在步骤S12中，设置滑动窗口，使所述滑动窗口在所述第一图像上沿预定路径滑动，其中所述滑动窗口的尺寸与所述第二图像的尺寸相同。在步骤S13中，在所述滑动窗口滑动过程中，实时地计算所述第二图像与所述第一图像位于所述滑动窗口内的区域的所述相似性度量指标的值(也可以称为互相关值)；在步骤S14中，选取所述相似性度量指标的值中的最大值，所述最大值所对应的所述滑动窗口内所述第一图像的区域即为所述第二图像在所述第一图像上的配准位置。如图3C所示，滑动窗口按照预定路径滑动，例如从滑动窗口位置1。。。滑动窗口位置M。。。。向滑动窗口位置N滑动，最终，在滑动窗口位置N处，相似性度量指标的值为最大值，因此，此处所述滑动窗口内所述第一图像的区域即为所述第二图像在所述第一图像上的配准位置。

为了降低运算量，预处理还可以包括对第一图像和/或第二图像重采样之前，将第一图像和第二图像均转换为灰度图。将彩色图转换为灰度图的方法是公知的，在此不再赘述。

在一个实施例中，预定路径可以包括第一图像上从左到右、从上到下的路径。在另一实施例中，预定路径可以包括

形路径。应理解，预定路径还可以为其他合适的路径，本发明对此不作限定。

可以将第二图像的全部区域在第一图像上进行配准，本文中，主要以将整张第二图像作为模板图像在第一图像上进行配准为例。或者，为了提高图像配准的效率，可以将第二图像的部分区域作为模板图像在第一图像上进行配准。

由于第二图像在第一图像上的匹配位置为一个小区域，因此示例性地，可以选取所述第二图像的至少部分区域中的任意点在所述第一图像中的位置作为配准位置，例如，可以以该匹配位置上的某个特殊点的坐标作为配准位置的坐标，例如匹配位置的左上角的点、右上角的点、左下角的点、右下角的点、中心点等，本发明对此不作限定。优选地，可以选取匹配位置的中心点的坐标作为配准位置的坐标。例如，图3A所示，其中虚线框所示的为第二图像在第一图像上的匹配位置，“+”所示为配准位置，其所表示的为匹配位置的中心点。

在一个示例中所述图像分析装置根据配准后的所述第一图像的中心和所述第二图像的中心，确定实时的误差补偿参数，包括：所述图像分析装置基于所述配准位置，确定所述第二图像的中心相对参考位置的第一位置信息，所述图像分析装置获取所述第一图像的中心相对所述参考位置的第二位置信息；所述图像分析装置根据所述第一位置信息和所述第二位置信息获得位置偏差，将所述位置偏差作为实时的误差补偿参数。

所述参考位置为所述第一图像中的位置点，该参考位置可以是第一图像中的任意的位置点，例如第一图像的左上角的点、左下角的点、右下角的点、右上角的点、中心点等。

在一个具体示例中，如图3A所示，所述配准位置为所述第二图像的中心在所述第一图像中的位置，所述第一图像的中心为参考位置，则所述实时的误差补偿参数为所述配准位置相对所述参考位置的位置信息。可选地，如图3A所示，所述配准位置为所述第二图像的中心在所述第一图像中的位置，可以以第一图像的中心(也即为第一镜头的视野中心)为坐标原点(也即参考位置)，例如图3A中的“o”所示位置，向右为x轴正向，向下为y轴正向，单位为像素，其中，第二图像在第一图像上的匹配位置的坐标也即为配准位置的坐标，计算第二图像在第一图像上的匹配位置的坐标(也即第二镜头的视野中心在第一镜头下建立的坐标系中的位置)相对于坐标原点(也即参考位置)的位置信息为(75,-15)，第一图像中每像素所表征的物理尺寸为0.586μm，那么也即第二图像在第一图像上的匹配位置(也即第二图像的中心)相对于第一图像的中心(也即第一镜头的视野中心)的位置信息为(43.95μm,-8.79μm)，也即实时的误差补偿参数为(43.95μm,-8.79μm)，也即获得了第一镜头切换至第二镜头时的误差补偿参数。

由于上述方案中，通过以像素为单位建立的坐标系来确定实时的误差补偿参数，因此其补偿精度高，可以达到像素级。

通过上述方法能够确定镜头切换时的镜头切换误差，并且由于利用图像中的像素来确定实际的物理偏移，因此，该镜头切换误差的精度高，能够达到像素级。

值得一提的是，可以通过本领域技术人员熟知的任意适合的方法确定每个像素所表征的物理尺寸，其中，每个像素所表征的物理尺寸可以根据成像装置的相机的分辨率和图像的物理尺寸来确定，其中，每个像素在其宽度方向和长度方向所表征的物理尺寸可能相同也可能不同，在本实施例中，每个像素的宽度方向和长度方向所表征的物理尺寸大体相同。

值得一提的是，在本文中视野是指通过镜头组(例如目镜)观察样本中的被观察物的放大影像时所能够观察到的范围。

值得一提的是，通过前述方法不仅能够获得第一镜头切换至第二镜头时的误差补偿参数，还可以获得第二镜头切换至第一镜头的误差补偿参数，其中，两者的符号相反，例如，第一镜头切换至第二镜头的切换误差为(43.95μm,-8.79μm)，则第二镜头切换至第一镜头的切换误差为(-43.95μm,8.79μm)。

通过上述步骤，可以确定实时的误差补偿参数，在确定实时的误差补偿参数后，图像分析装置将该误差补偿参数存储至存储器，当在需要时从存储器中直接调用该实时的误差补偿参数，对镜头切换误差进行补偿。

在每次需要从第一镜头切换至第二镜头或者从第二镜头切换至第一镜头对待测样本中的目标物进行拍摄之前，确定实时的误差补偿参数，或者，每间隔预定时间，通过前述的步骤确定一次实时的误差补偿参数，以对误差补偿参数进行校准。该预定时间可以根据实际需要合理的设定，例如可以为每间隔两天、一周、半个月、一个月的时间通过前述的步骤确定一次实时的误差补偿参数。

在一个示例中，本申请的方法还包括以下步骤：所述图像分析装置将所述实时的误差补偿参数和阈值范围进行比较，其中，当所述实时的误差补偿参数超出所述阈值范围时，输出报警信息，当所述实时的误差补偿参数在所述阈值范围内时，使用所述实时的误差补偿参数对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿。示例性地，报警信息可以包括声音警报、图形警报、文字警报等，本发明对此不作限定。该阈值范围可以是本领域技术人员熟知的任意适合的范围，例如其可以是基于图像分析装置内预先设置的预设的误差补偿参数而定的，例如阈值范围可以是大于预设的补偿补偿参数并小于第一阈值的范围，或者，阈值范围还可以是小于预设的补偿补偿参数并大于第二阈值的范围。第一阈值和第二阈值可以根据先验进行合理设定。

在另一个示例中，当所述图像分析装置使用所述误差补偿参数(例如预设的误差补偿参数或实时的误差补偿参数)对镜头切换后的误差进行补偿后，预定拍摄的目标物在镜头切换后的实际位置和目标位置的位置偏差大于阈值时(例如目标位置应该处于切换后镜头的视野中心，但实际位置偏离了视野中心)，输出报警信息。示例性地，报警信息可以包括声音警报、图形警报、文字警报等，本发明对此不作限定。

所述图像分析装置中还存储有预设的误差补偿参数，该预设的误差补偿参数可以是通过其他的方法测量获得误差补偿参数，测量获得后存储至图像分析装置的存储器中，或者还可以是根据先验经验而设定的。

当多次获取的实时的误差补偿参数在阈值范围内，且预设的误差补偿参数与所述实时的误差补偿参数不一致时，基于多次获取的实时的误差补偿参数的统计值更新所述预设的误差补偿参数，所述统计值包括以下数值中的一种：多次获取的实时的误差补偿参数的平均值、多次获取的实时的误差补偿参数的中值和多次获取的实时的误差补偿参数的直方图的峰值对应的误差补偿参数。该多次获取的实时的误差补偿常数可以是在预设时间内多次获取的，例如在1个月内、半年内、1年内等，该预设时间根据需要合理设定，在此不做具体限定，或者，也可以是不限定时间，只要获取了多次的实时的误差补偿参数，且满足上述条件时，基于多次获取的实时的误差补偿参数的统计值更新所述预设的误差补偿参数。

该阈值范围可以是本领域技术人员熟知的任意适合的范围，例如其可以是基于图像分析装置内预先设置的预设的误差补偿参数而定的，例如阈值范围可以是大于预设的补偿补偿参数并小于第一阈值的范围，或者，阈值范围还可以是小于预设的补偿补偿参数并大于第二阈值的范围。第一阈值和第二阈值可以根据先验进行合理设定。

其中，当多次获取的实时的误差补偿参数在阈值范围内，且预设的误差补偿参数与所述实时的误差补偿参数不一致时，则可以反映预设的误差补偿参数已经无法对镜头切换误差进行补偿，因此，在此种情况下通过实时的误差补偿参数更新掉预设的误差补偿参数，从而提高后续镜头切换误差补偿的补偿精度和准确性。

在一个示例中，本申请的方法还包括：所述图像分析装置将所述实时的误差补偿参数和阈值范围进行比较，其中，当所述实时的误差补偿参数超出所述阈值范围时，重新获取实时的误差补偿参数。当实时的误差补偿参数超出阈值范围时，可以认为该实时的误差补偿参数的准确性有待考量，因此，可以重新获取实时的误差补偿参数，该获取的过程可以参考前述的描述。

进一步，当重新获取的实时的误差补偿参数超出所述阈值范围，且重新获取的次数达到阈值次数时，输出报警信息。其中阈值次数可以根据实际需要合理设定，例如可以是2次、3次、4次、5次等，在此不做具体限定，由于多次获取的实时的误差补偿参数超出所述阈值范围，则说明该些实时的误差补偿参数已经不够准确，不能真实的表征镜头切换误差，因此，通过输出报警信息的方式，提醒用户进行处理。

在一个示例中，当重新获取的实时的误差补偿参数超出所述阈值范围，且重新获取的次数达到阈值次数时，使用预设的误差补偿参数对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿。通过此种方法，可以避免实时的误差补偿参数不准确而导致误差补偿失败的问题发生，从而提高误差补偿的精度和准确性，提高图像分析装置的阅片效率。

继续如图4所示，在步骤S402中，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数，控制所述成像装置与所述样本移动装置相对运动，以对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿。

在确定上述误差补偿参数之后，当图像分析装置用于对样本进行图像拍摄和分析时，特别是图像分析装置用于自动对样本进行图像拍摄和分析时，当从第一镜头切换至第二镜头或者当从第二镜头切换至第一镜头时对待测样本中特定区域进行拍摄时，通过所述误差补偿参数自动对第一镜头切换至第二镜头或第二镜头切换至第一镜头后的切换误差进行补偿。

在一个示例中，当所述图像分析装置用于对待测样本中的被观察物进行图像拍摄和分析时，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数，控制所述成像装置与所述样本移动装置相对运动，以对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿，所述方法还包括以下步骤A1至步骤A4：在步骤A1中，所述图像分析装置基于所述成像装置在第一镜头或第二镜头下拍摄的所述待测样本中被观察物的第三图像，获取被观察物中的目标物在所述第三图像中相对目标位置的第三位置信息；在步骤A2中，当所述第三图像为所述成像装置在所述第一镜头下拍摄的图像时，所述图像分析装置控制所述成像装置从第一镜头切换到第二镜头，或者，当所述第三图像为所述成像装置在所述第二镜头下拍摄的图像时，所述图像分析装置控制所述成像装置从第二镜头切换到第一镜头；在步骤A3中，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动；在步骤A4中，所述图像分析装置控制所述成像装置在切换后的对应镜头下拍摄所述待测样本中目标物的第四图像，其中，所述第四图像中目标物位于目标位置。该目标位置可以位于第四图像的中心区域，以便于对目标物进行拍摄。

值得一提的是，上述步骤在不矛盾的前提下，各个步骤的顺序还可以相互调换，例如，还可以先进行步骤A2再进行步骤A3，或者，也可以先进行步骤A3再进行步骤A2。

在步骤A1中，所述图像分析装置基于所述成像装置在第一镜头或第二镜头下拍摄的所述待测样本中被观察物的第三图像，获取被观察物中的目标物(例如可以为一个目标物，也可以为多个目标物)在所述第三图像中相对目标位置的第三位置信息。

通常情况下，通过在放大倍率较低的镜头下进行目标物的查找，提高查找效率，而后，切换到放大倍率较高的镜头下进行拍摄。

其中，该目标位置可以是第三图像的图像中心区域内的任意位置，较佳地，该目标位置为第三图像的图像中心，也即其为第一镜头或第二镜头的视野中心。待测样本可以和前述的校准样本是同一个样本，或者待测样本还可以是和前述的校准样本为不同的样本，目标位置为被观察物中的目标物预定移动到的位置，该位置可以是位于物镜视野中的任意位置，其中，较佳地该位置可以位于视野中心(也即图像中心)，以便于对被观察物进行拍摄和观察，或者，在镜头进行切换后，该位置仍然位于切换后的镜头的视野中。其中，第三图像中可能包含多个被观察物，目标物可以为多个被观察物中的一个被观察物例如细胞，或者，第三图像中只包括一个被观察物，则目标物也即为该被观察物，或者，还可以具有多个目标物。

其中第三位置信息的确定方法可以是本领域技术人员熟知的任何适合的方法，例如，可以以参考位置为原点建立直角坐标系，基于第三图像确定被观察物中的目标物的当前位置信息，以及目标位置的位置信息，基于目标物的当前位置信息和目标位置的位置信息确定所述第三位置信息，其中，目标位置还可以和参考位置在相同的位置，例如均在图像中心。通过误差补偿参数对镜头切换误差进行补偿，能够使得目标物被准确定位到目标位置，而进行拍摄，例如定位到视野中心，则切换镜头后拍摄到的同一目标物位于第四图像的中心，有利于更加清楚完整的呈现目标物的形态等详细信息。

在步骤A2中，较佳地，可以先在第一镜头和第二镜头中放大倍率较低的镜头下拍摄第三图像，从而获取第三位置信息，因为，对于位置信息的获取，并不需要各个待拍摄被观察物例如细胞的形态等详细信息，而是为了确定各个待拍摄被观察物相对于目标位置的位置信息即可，采用低倍率的镜头进行位置信息获取，可以在一个视野中获取尽量多的待拍摄被观察物，不仅可以加快位置信息获取的速率，还可以减少由于多次移动物镜或样本移动装置所带来的误差，提高了位置信息的准确性。然后再切换到第一镜头和第二镜头中放大倍率较高的镜头下拍摄第四图像，以更清晰的呈现被观察物的详细的形态等信息。

在一个示例中，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，包括以下步骤：所述图像分析装置获取拍摄第三图像时所述样本移动装置或所述成像装置的当前位置信息；所述图像分析装置基于所述当前位置信息、所述误差补偿参数和第三位置信息，获取所述样本移动装置或所述成像装置的第四位置信息；所述图像分析装置根据所述第四位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动。

例如，基于所述当前位置信息、所述误差补偿参数和第三位置信息，获取所述样本移动装置或所述成像装置的第四位置信息，包括：将误差补偿参数、第三位置信息均叠加至当前位置信息中，获取所述样本移动装置或所述成像装置的第四位置信息，其中，当有多个目标物时，可以获得和每个目标物一一对应的多个第四位置信息。例如，通过第三图像查找到需要拍摄的两个目标物，则可以基于样本移动装置例如样本移动装置的电机的当前位置信息的坐标信息例如(x0，y0)、误差补偿参数以及第一个目标物相对目标位置(例如第一图像的中心)的第三位置信息，获取与第一个目标物对应的所述样本移动装置或所述成像装置的第四位置信息例如(x1，y1)，其中，当样本移动装置或成像装置位于第四位置信息对应的位置时，可以使得第一个目标物目标位置(例如切换后的镜头的视野中心)，并且可以基于当前位置信息的坐标信息例如(x0，y0)、误差补偿参数以及第二个目标物相对目标位置(例如第一图像的中心)的第三位置信息，获取与第二个目标物对应的所述样本移动装置或所述成像装置的第四位置信息例如(x2，y2)。

其中，在误差补偿参数、第三位置信息和当前位置信息可以为相同坐标系下的位置信息，例如相同坐标系下的坐标信息，在其他示例中，当误差补偿参数、第三位置信息和当前位置信息为在不同坐标系下的坐标信息时，还可以通过坐标转换的方式，将在图像坐标系下确定的误差补偿参数、第三位置信息转换至当前位置信息相同的参考坐标系下，参考坐标系可以是以样本移动装置的初始点为原点，以样本移动装置的运动方向为X轴和Y轴的坐标系，或者还可以是以涂片上的特征标记为参考点，以涂片的纵向和横向分别为X轴和Y轴的坐标系。图像坐标系与参考坐标系之间的变换关系可以包括如下至少一种：平移变换、比例变化、剪切变换或旋转变换。应了解，不同坐标系之间的坐标变换属于本领域的常规手段，对于坐标变换过程在此不再赘述。

在一个示例中，所述图像分析装置根据所述第四位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，包括：所述图像分析装置根据所述样本移动装置的第四位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，以使所述样本移动装置移动到与第四位置信息对应的位置。或者，所述图像分析装置根据所述成像装置的第四位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，以使所述成像装置移动到与第四位置信息对应的位置。

例如，当有多个目标物例如细胞时，当拍摄第一个目标物时，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，以使所述样本移动装置移动第四位置信息例如(x1，y1)，同时使得第一个目标物位于目标位置，所述图像分析装置控制所述成像装置拍摄位于目标位置(例如视野中心)的第一个目标物的第四图像，此时拍摄出的第四图像中第一个目标物可以位于例如图像中心的目标位置。之后当拍摄第二个目标物时，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，以使所述样本移动装置移动到与第二个目标物对应的第四位置信息例如(x2，y2)，同时使得第二个目标物位于目标位置，所述图像分析装置控制所述成像装置拍摄位于目标位置(例如视野中心)的第二个目标物的第四图像，此时拍摄出的第四图像中第二个目标物可以位于例如图像中心的目标位置。按照该方法依次对多个目标物进行拍摄。

在另一个示例中，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，包括以下步骤：获取拍摄第三图像时所述样本移动装置或所述成像装置的当前位置信息，例如样本移动装置的电机的当前位置信息；所述图像分析装置基于所述当前位置信息和所述第三位置信息，获取所述样本移动装置或所述成像装置的第五位置信息；所述图像分析装置基于所述误差补偿参数，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动；所述图像分析装置根据所述第五位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动。

可以基于前文中描述的方法获取第三位置信息，并将当前位置信息和第三位置信息相叠加，获得样本移动装置或成像装置的第五位置信息，当有多个目标物时，可以获得与多个目标物对应的第五位置信息。例如以样本移动装置为例，第一个目标物对应的样本移动装置的第五位置信息为(x1、y1)、第二个目标物对应的样本移动装置的第五位置信息为(x2、y2)。。。第n个目标物对应的样本移动装置的第五位置信息为(xn、yn)。

所述图像分析装置基于所述误差补偿参数，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，例如可以基于样本移动装置例如样本移动装置的电机的当前位置信息的坐标信息例如(x0，y0)和误差补偿参数，获取所述样本移动装置的补偿位置信息(x’、y’)，控制样本移动装置移动到补偿位置信息对应的位置处，或者，可以直接控制样本移动装置基于误差补偿参数所指示的方向和运动距离移动，从而进行补偿。

之后，所述图像分析装置根据所述第五位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，例如当镜头切换后还未补偿之前，样本移动装置的位置信息为(xm、ym)，而补偿之后，则可以基于第一个目标物对应的样本移动装置的第五位置信息为(x1、y1)和样本移动装置的位置信息为(xm、ym)，获取样本移动装置需要移动的相对位置信息，控制样本移动装置根据该相对位置信息运动，运动之后，使得第一个目标物处于切换后对应镜头的目标位置例如视野中心，并控制成像装置在切换后对应的镜头对其进行拍摄，从而使得拍摄后的第四图像中的第一个目标物位于目标位置，之后，在根据第二个目标物对应的样本移动装置的第五位置信息(x2、y2)和第一个目标物对应的样本移动装置的第五位置信息(x1、y1)，获取样本移动装置需要移动的相对位置信息，控制样本移动装置根据该相对位置信息运动，运动之后，使得第二个目标物处于切换后对应镜头的目标位置例如视野中心，并控制成像装置在切换后对应的镜头对其进行拍摄，从而使得拍摄后的第四图像中的第二个目标物位于目标位置，通过该方法依次对多个目标物进行拍摄，可以实现只进行一次镜头切换，即可通过控制样本移动装置或成像装置的运动，来对多个目标物依次进行拍摄。

在本文中，误差补偿参数可以通过叠加至或者相减的方式补偿至成像装置的当前位置信息中，例如，实时的误差补偿参数是在第一镜头为低倍镜，第二镜头为高倍时，基于第一镜头拍摄的第一图像，第二镜头拍摄的第二图像而计算获得的，则实际使用时，也是要从第一镜头切换至第二镜头对目标物进行拍摄，则可以将误差补偿参数叠加至当前位置信息，若则实际使用时，要从第二镜头切换至第一镜头对目标物进行拍摄，则可以将当前位置信息减去误差补偿参数。或者，也可以直接基于第一镜头切换至第二镜头的实时的误差补偿参数，或者第二镜头切换至第一镜头的误差补偿参数，此种情况时，只需在相同的切换方式时，将对应的误差补偿参数叠加至当前位置信息即可。

在本申请中，样本移动装置或成像装置运动过程中，可以通过计算两个位置信息之间的坐标信息的坐标差来获得实际样本移动装置或成像装置实际需要运动的距离和方向等信息。

在一个示例中，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，包括：所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置运动，成像装置运动可以是指成像装置的物镜(例如第一镜头和第二镜头)在运动机构的带动下运动，或者整个成像装置在运动机构的带动下运动；或者所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述样本移动装置运动，也即样本移动装置例如检测平台或也称载物台在运动机构的带动下运动。具体哪种运动方式可以根据实际情况合理选择。

如图5所示，在镜头切换前拍摄的图像如图5左图所示，其被观察物位于视野中央，根据误差补偿参数对镜头切换误差进行补偿后，镜头切换后拍摄的图像如图5右图所示，其仍然位于视野中央，因此，本发明实施例的误差补偿方法是准确有效的。并且，从图6也可以看出，如果不进行补偿，在镜头切换后应该处于视野中心(也即图像中心)的目标物发生偏离(图6中左图)，而进行补偿后，在镜头切换后同一目标物位于视野中心(图6中左图)，可见，本申请的误差补偿方法是准确有效的。

综上所述，根据本发明的补偿镜头切换误差的方法，可以通过在不同镜头下拍摄的两张图像来确定镜头切换时的误差补偿参数，以便图像分析装置在后续对待测样本中的目标物进行拍摄和分析时，能够根据误差补偿参数对镜头切换后导致的位置偏差进行补偿，从而使目标物被准确定位到目标位置而进行拍摄，本申请的方法简单，只需拍摄两张图像，通过两张图像进行配准，计算两张图像配准后的图像中心的偏差(也即偏移量)即可确定误差补偿参数，并且，不增加额外的成本，不要求硬件性能上的改善，并且补偿精度高，可达到像素级的补偿精度。并且，自动拍摄时，自动对镜头切换误差进行补偿，提高了拍摄效率和拍摄成功率。

继续参考图1和图2，本申请的再一实施例中还提供一种图像分析装置，该图像分析装置除了具有前述实施例的图像分析装置所包括的部件和功能外，图像分析装置还包括处理器13和存储器(未示出)。

存储器用于存储数据和可执行指令，例如用于存储图像分析装置的系统程序、各种应用程序或实现各种具体功能的算法。可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。

处理器13可以是中央处理单元(CPU)、图像处理单元(GPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制图像分析装置中的其它组件以执行期望的功能。例如，处理器能够包括一个或多个嵌入式处理器、处理器核心、微型处理器、逻辑电路、硬件有限状态机(FSM)、数字信号处理器(DSP)、图像处理单元(GPU)或它们的组合。

在一个示例中，存储器上存储有由所述处理器13运行的计算机程序，所述处理器13用于执行以下步骤：获取所述镜头切换的误差补偿参数；基于所述误差补偿参数，控制所述成像装置与所述样本移动装置相对运动，以对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿。

在一个示例中，所述处理器13获取所述镜头切换的误差补偿参数，包括：获取所述成像装置在所述第一镜头下拍摄的校准样本中被观察物的第一图像；获取所述成像装置在所述第二镜头下拍摄的校准样本中被观察物的第二图像；根据第一图像的图像信息和第二图像的图像信息，确定实时的误差补偿参数。

在一个示例中，根据第一图像的图像信息和第二图像的图像信息，确定实时的误差补偿参数，包括：将所述第一图像和所述第二图像进行配准；根据配准后的所述第一图像的中心和所述第二图像的中心，确定实时的误差补偿参数。

在一个示例中，所述第一镜头的放大倍率低于或等于所述第二镜头的放大倍率，将所述第一图像和所述第二图像进行配准，包括：对所述第一图像的图像信息和所述第二图像的图像信息进行分析，确定所述第二图像的至少部分区域在所述第一图像中的配准位置。

在一个示例中，根据配准后的所述第一图像的中心和所述第二图像的中心，确定实时的误差补偿参数，包括：基于所述配准位置，确定所述第二图像的中心相对参考位置的第一位置信息，所述参考位置为所述第一图像中的位置点；获取所述第一图像的中心相对所述参考位置的第二位置信息；根据所述第一位置信息和所述第二位置信息获得位置偏差，将所述位置偏差作为实时的误差补偿参数。

在一个示例中，所述配准位置为所述第二图像的所述至少部分区域中的任意点在所述第一图像中的位置。

在一个示例中，所述配准位置为所述第二图像的中心在所述第一图像中的位置，所述第一图像的中心为参考位置，所述实时的误差补偿参数为所述配准位置相对所述参考位置的位置信息。

在一个示例中，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数，控制所述成像装置与所述样本移动装置相对运动，以对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿，包括：

所述图像分析装置基于所述成像装置在第一镜头或第二镜头下拍摄的所述待测样本中被观察物的第三图像，获取被观察物中的目标物在所述第三图像中相对目标位置的第三位置信息；

当所述第三图像为所述成像装置在所述第一镜头下拍摄的图像时，所述图像分析装置控制所述成像装置从第一镜头切换到第二镜头，或者，当所述第三图像为所述成像装置在所述第二镜头下拍摄的图像时，所述图像分析装置控制所述成像装置从第二镜头切换到第一镜头；

所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动；

所述图像分析装置控制所述成像装置在切换后的对应镜头下拍摄所述待测样本中目标物的第四图像，其中，所述第四图像中目标物位于目标位置。

在一个示例中，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，包括：

所述图像分析装置获取拍摄第三图像时所述样本移动装置或所述成像装置的当前位置信息；

所述图像分析装置基于所述当前位置信息、所述误差补偿参数和第三位置信息，获取所述样本移动装置或所述成像装置的第四位置信息；

所述图像分析装置根据所述第四位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动。

在一个示例中，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，包括：

获取拍摄第三图像时所述样本移动装置或所述成像装置的当前位置信息；

所述图像分析装置基于所述当前位置信息和所述第三位置信息，获取所述样本移动装置或所述成像装置的第五位置信息；

所述图像分析装置基于所述误差补偿参数，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动；

所述图像分析装置根据所述第五位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动。

在一个示例中，所述目标位置位于图像的中心区域。

在一个示例中，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，包括：

所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置运动；或者

所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述样本移动装置运动。

在一个示例中，所述处理器还用于：在每次需要从第一镜头切换至第二镜头或者从第二镜头切换至第一镜头对待测样本中的目标物进行拍摄之前，确定所述实时的误差补偿参数，或者，每间隔预定时间，确定一次所述实时的误差补偿参数。

在一个示例中，所述处理器还用于：将所述实时的误差补偿参数和阈值范围进行比较，其中，当所述实时的误差补偿参数超出所述阈值范围时，输出报警信息，当所述实时的误差补偿参数在所述阈值范围内时，使用所述实时的误差补偿参数对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿；或当使用所述误差补偿参数对镜头切换后的误差进行补偿后，预定拍摄的目标物在镜头切换后的实际位置和目标位置的位置偏差大于阈值时，输出报警信息。

在一个示例中，所述图像分析装置中还存储有预设的误差补偿参数，所述处理器还用于：：当多次获取的实时的误差补偿参数在阈值范围内，且预设的误差补偿参数与所述实时的误差补偿参数不一致时，基于多次获取的实时的误差补偿参数的统计值更新所述预设的误差补偿参数，所述统计值包括以下数值中的一种：多次获取的实时的误差补偿参数的平均值、多次获取的实时的误差补偿参数的中值和多次获取的实时的误差补偿参数的直方图的峰值对应的误差补偿参数。

在一个示例中，所述图像分析装置中还存储有预设的误差补偿参数，所述处理器还用于：所述图像分析装置将所述实时的误差补偿参数和阈值范围进行比较，其中，当所述实时的误差补偿参数超出所述阈值范围时，重新获取实时的误差补偿参数。

在一个示例中，所述处理器还用于：当重新获取的实时的误差补偿参数超出所述阈值范围，且重新获取的次数达到阈值次数时，输出报警信息；和/或当重新获取的实时的误差补偿参数超出所述阈值范围，且重新获取的次数达到阈值次数时，使用预设的误差补偿参数对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿。

在一个示例中，图像分析装置还包括输入装置(未示出)可以是用户用来输入指令的装置，并且可以包括键盘、轨迹球、鼠标、麦克风和触摸屏等中的一个或多个。

本实施例中，图像分析装置还可以包括显示装置，用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及图像分析装置的各种图像用户接口，这些图像用户接口可以由图像、文本、图标、视频和其任意组合来构成，在本实施例中，显示装置可以显示处理器输出的各种可视化数据，例如第一图像、第二图像等，显示装置可包括显示面板，可选的，可以采用液晶显示装置(LCD，Liquid Crystal Display)、有机发光二极管(OLED，Organic Light-Emitting Diode)等形式来配置显示面板。

本发明实施例的图像分析装置还包括通信接口(未示出)，用于图像分析装置的各个装置和该图像分析装置之外的其他装置之间进行通信或者图像分析装置的各个组件之间的通信，包括有线或者无线方式的通信。

根据本发明实施例的图像分析装置在运行时，可以提供相应的操作界面供操作人员进行操作，在上述操作界面中，可以包括各个对应的控件，如，标识选框或者菜单栏等，使操作人员可以根据实际使用情况在操作界面上输入操作指令，以实现通过图像分析装置对样本涂片上的被观察物例如细胞进行分析。

本实施例中的相关特征的描述还可以参考前述实施例的补偿镜头切换误差的方法，在此为了避免重复，不再进行赘述。

本发明实施例的图像分析装置可以用于实现前述的补偿镜头切换误差的方法，因此，根据本发明的图像分析装置，可以通过在不同镜头下拍摄的两张图像来确定镜头切换时的误差补偿参数，以便图像分析装置在后续对待测样本中的目标物进行拍摄和分析时，能够根据误差补偿参数对镜头切换后导致的位置偏差进行补偿，从而使目标物被准确定位到目标位置而进行拍摄，本申请的方法简单，只需拍摄两张图像，通过两张图像进行配准，计算两张图像配准后的图像中心的偏差(也即偏移量)即可确定误差补偿参数，并且，不增加额外的成本，不要求硬件性能上的改善，并且补偿精度高，可达到像素级的补偿精度。并且，自动拍摄时，自动对镜头切换误差进行补偿，提高了拍摄效率和拍摄成功率。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明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)来实现根据本发明实施例的一些模块的一些或者全部功能。本发明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)。这样的实现本发明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。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。本发明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。

Claims (18)

1.一种补偿镜头切换误差的方法，其特征在于，应用于图像分析装置；

所述图像分析装置包括成像装置和样本移动装置；

所述成像装置包括镜头组和相机；其中，所述镜头组包括至少两个镜头，所述至少两个镜头包括第一镜头和第二镜头；

所述样本移动装置用于使样本相对于所述成像装置运动，以使所述成像装置拍摄样本中特定区域的图像；

所述方法包括：

所述图像分析装置获取所述镜头切换的误差补偿参数；

所述图像分析装置基于所述误差补偿参数，控制所述成像装置与所述样本移动装置相对运动，以对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像分析装置获取所述镜头切换的误差补偿参数，包括：

所述图像分析装置获取所述成像装置在所述第一镜头下拍摄的校准样本中被观察物的第一图像；

所述图像分析装置获取所述成像装置在所述第二镜头下拍摄的校准样本中被观察物的第二图像；

图像分析装置根据第一图像的图像信息和第二图像的图像信息，确定实时的误差补偿参数。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，图像分析装置根据第一图像的图像信息和第二图像的图像信息，确定实时的误差补偿参数，包括：

所述图像分析装置将所述第一图像和所述第二图像进行配准；

所述图像分析装置根据配准后的所述第一图像的中心和所述第二图像的中心，确定实时的误差补偿参数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一镜头的放大倍率低于或等于所述第二镜头的放大倍率，所述图像分析装置将所述第一图像和所述第二图像进行配准，包括：

所述图像分析装置对所述第一图像的图像信息和所述第二图像的图像信息进行分析，确定所述第二图像的至少部分区域在所述第一图像中的配准位置。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述图像分析装置根据配准后的所述第一图像的中心和所述第二图像的中心，确定实时的误差补偿参数，包括：

所述图像分析装置基于所述配准位置，确定所述第二图像的中心相对参考位置的第一位置信息，所述参考位置为所述第一图像中的位置点；

所述图像分析装置获取所述第一图像的中心相对所述参考位置的第二位置信息；

所述图像分析装置根据所述第一位置信息和所述第二位置信息获得位置偏差，将所述位置偏差作为实时的误差补偿参数。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述配准位置为所述第二图像的所述至少部分区域中的任意点在所述第一图像中的位置。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述配准位置为所述第二图像的中心在所述第一图像中的位置，所述第一图像的中心为参考位置，所述实时的误差补偿参数为所述配准位置相对所述参考位置的位置信息。

8.如权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数，控制所述成像装置与所述样本移动装置相对运动，以对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿，包括：

所述图像分析装置基于所述成像装置在第一镜头或第二镜头下拍摄的所述待测样本中被观察物的第三图像，获取被观察物中的目标物在所述第三图像中相对目标位置的第三位置信息；

当所述第三图像为所述成像装置在所述第一镜头下拍摄的图像时，所述图像分析装置控制所述成像装置从第一镜头切换到第二镜头，或者，当所述第三图像为所述成像装置在所述第二镜头下拍摄的图像时，所述图像分析装置控制所述成像装置从第二镜头切换到第一镜头；

所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动；

所述图像分析装置控制所述成像装置在切换后的对应镜头下拍摄所述待测样本中目标物的第四图像，其中，所述第四图像中目标物位于目标位置。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，包括：

所述图像分析装置获取拍摄第三图像时所述样本移动装置或所述成像装置的当前位置信息；

所述图像分析装置基于所述当前位置信息、所述误差补偿参数和第三位置信息，获取所述样本移动装置或所述成像装置的第四位置信息；

所述图像分析装置根据所述第四位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，包括：

获取拍摄第三图像时所述样本移动装置或所述成像装置的当前位置信息；

所述图像分析装置基于所述当前位置信息和所述第三位置信息，获取所述样本移动装置或所述成像装置的第五位置信息；

所述图像分析装置基于所述误差补偿参数，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动；

所述图像分析装置根据所述第五位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动。

11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述目标位置位于图像的中心区域。

12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置与样本移动装置相对运动，包括：

所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述成像装置运动；或者

所述图像分析装置基于所述误差补偿参数和第三位置信息，控制所述样本移动装置运动。

13.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在每次需要从第一镜头切换至第二镜头或者从第二镜头切换至第一镜头对待测样本中的目标物进行拍摄之前，确定所述实时的误差补偿参数，或者，每间隔预定时间，确定一次所述实时的误差补偿参数。

14.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述图像分析装置将所述实时的误差补偿参数和阈值范围进行比较，其中，当所述实时的误差补偿参数超出所述阈值范围时，输出报警信息，当所述实时的误差补偿参数在所述阈值范围内时，使用所述实时的误差补偿参数对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿；或

当所述图像分析装置使用所述误差补偿参数对镜头切换后的误差进行补偿后，预定拍摄的目标物在镜头切换后的实际位置和目标位置的位置偏差大于阈值时，输出报警信息。

15.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述图像分析装置中还存储有预设的误差补偿参数，所述方法还包括：

当多次获取的实时的误差补偿参数在阈值范围内，且预设的误差补偿参数与所述实时的误差补偿参数不一致时，基于多次获取的实时的误差补偿参数的统计值更新所述预设的误差补偿参数，所述统计值包括以下数值中的一种：多次获取的实时的误差补偿参数的平均值、多次获取的实时的误差补偿参数的中值和多次获取的实时的误差补偿参数的直方图的峰值对应的误差补偿参数。

16.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述图像分析装置中还存储有预设的误差补偿参数，所述方法还包括：

所述图像分析装置将所述实时的误差补偿参数和阈值范围进行比较，其中，当所述实时的误差补偿参数超出所述阈值范围时，重新获取实时的误差补偿参数。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当重新获取的实时的误差补偿参数超出所述阈值范围，且重新获取的次数达到阈值次数时，输出报警信息；和/或

当重新获取的实时的误差补偿参数超出所述阈值范围，且重新获取的次数达到阈值次数时，使用预设的误差补偿参数对拍摄过程中镜头切换带来的误差进行补偿。

18.一种图像分析装置，其特征在于，包括：

成像装置，所述成像装置包括镜头组和相机，其中，所述镜头组包括至少两个镜头所述至少两个镜头包括第一镜头和第二镜头；

样本移动装置，用于使样本相对于所述成像装置运动，以使所述成像装置拍摄样本中特定区域的图像；

处理器，用于执行如权利要求1至17任一项所述的补偿镜头切换误差的方法。

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