CN114563869B - 一种贴片式手机显微镜检测系统及其显微结果获取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种贴片式手机显微镜检测系统及其显微结果获取方法，该显微镜检测系统包括支架、智能手机、贴片式显微镜模块以及服务器；支架包括基座和两支撑板，两支撑板之间设有载物板，载物板上安装有样品，贴片式显微镜模块贴紧于智能手机的镜头上，智能手机用于通过贴片式显微镜模块拍摄样品的显微图像，并将其发送至服务器，所述服务器对显微图像处理得到显微图像和统计数据，并将其回传至智能手机显示。本发明的有益效果为：该显微镜系统结构简单，操作便捷；采用本发明的显微结果获取方法可对手机显微镜检测系统拍摄出的样品图片进行处理，提高显微图像的清晰度，并能自动统计目标单元数量，提高实验效率。

Description

一种贴片式手机显微镜检测系统及其显微结果获取方法
技术领域
本发明涉及显微装置技术领域，尤其涉及一种贴片式手机显微镜检测系统及其显微结果获取方法。
背景技术
贴片式手机显微镜，是一种基于智能手机的显微镜模块，其内设有镜片组，可以提高手机拍摄物体照片是的方法倍数，从而可使手机能拍摄拍摄物体的微观结构。目前，基于手机的贴片式手机显微镜，在用于实验观察时存在装置不够简约、使用起来比较麻烦的问题，且贴片式手机显微镜因成像质量有限，其直接拍摄出的图片存在成像不清晰、肉眼难以观察实验结果的问题；例如：现有的贴片式手机显微镜在观察蓝氏贾第虫、雨生红球藻细胞的图片，要对待测样品做荧光特异性处，其拍摄出的图片会容易出现对比度差、难以观察目标单元(蓝氏贾第虫和雨生红球藻细胞)的具体结构的、难以统计目标单元的个数的问题，影响实验过程。
发明内容
有鉴于此，为提高贴片式手机显微镜的图像获取能力以及获取图片的质量，使其获取的样品图片能满足试验要求，并简化实验观察过程，本发明提供一种贴片式手机显微镜检测系统，包括支架、智能手机、贴片式显微镜模块以及服务器；
所述支架包括基座和两支撑板，两支撑板下端连接于所述基座两侧，两支撑板之间还设有载物板，
所述贴片式显微镜模块贴紧于所述智能手机的镜头上，
所述智能手机支撑于两所述支撑板之间，且位于所述载物板上方，
所述载物板上设有一透光孔，所述载物板用于支撑样品，
所述基座上设有一光源组件，所述光源组件用于照亮样品，
所述智能手机用于通过贴片式显微镜模块拍摄样品的显微图像，并将其发送至服务器，所述服务器对显微图像处理得到显微图像和统计数据，并将其回传至智能手机显示。
进一步地，包括所述光源组件包括LED灯和电源，所述电源位于所述基座内。
进一步地，两所述支撑板顶部分别设有一卡槽，所述智能手机两侧方别可滑动地卡于两所述卡槽内。
进一步地，所述智能手机和所述载物板之间还设有一安装板，所述安装板中部设有一滑槽，所述贴片式显微镜模块可滑动地限位于所述滑槽中。
进一步地，所述服务器内设有依次相连的收发模块、存储模块以及图像处理模块，所述收发模块接收显微图像并将其传递至存储模块保存，所述图像处理模块读取显微图像，处理显微图像得到显微图像和统计数据，并将显微图像和统计数据回传至存储模块存储且通过收发模块发送回智能手机显示。
本发明还提供一种基于上述贴片式手机显微镜检测系统的显微图像获取方法，包括如下步骤：
S1：将样品安装在载物板上，且使样品位于透光孔上方；
S2：将贴片式显微镜模块安装在智能手机上，滑动智能手机使智能手机镜头正对透光孔，并开启光源组件；
S3：开启智能手机的相机功能，智能手机通过贴片式显微镜模块拍摄样品显微图像；
S4：智能手机将拍摄到的限位图像发送至服务器；
S5：服务器将显微图像进行处理，处理结果，并将处理结果回传至只能智能手机，所述处理结果为显微图像和统计数据。
进一步地，智能手机将样品图像发送至服务器之间，还通过其内的APP预先判定样品图像时候符合要求，若符合，则进行S5，否则返回S3；
进一步地，步骤S5中，服务器对样品图像进行处理获取，获取处理结果的方法如下：
S51：获取样品图像；
S52：将样品图像转化为灰度图，并通过中值滤波方式去除该灰度图椒盐噪声；
S53：将步骤S52中的图像进行梯度化处理，选取梯度阈值将灰度图像二值化，得到多个目标区域，获取目标区域的位置及边缘轮廓，此时得到图片A；
S54：将步骤S52的图像进行多次腐蚀及膨胀操作，缩小灰度图中颜色深的部分的大小，此时得到图片B；
S55：将图片A和图片B重合，且用图片A减去图片B，获得图片C；
S56：重新给定图片C和图片B不同的灰度值，将图片C于图片进行重合得到图片D；
S57：对图片D进行基于欧式距离变换的分水岭算法进行二值图像分隔，得到多个目标点，统计目标点数量；
S58：对图片D中的目标区域进行RGB填充，即获得显微图像；
S59：将步骤S57中的统计数量以及S58获取的显微图像回传至智能手机。
本发明一种贴片式手机显微镜系统的有益效果为：该手机显微镜系统结构简单，操作便捷，其通过支架结构可提高样品图像拍摄的质量；且该系统的服务器可对样品图像进行处理，得到可清楚显示样目标单元数量以及微观结构的显微图像，从而简化实验观察过程，提高实验效率；采用本发明的显微结果获取方法，可通过对样品图像进行处理，提高显微图像的清晰度，并能自动统计目标单元数量，提高实验效率。
附图说明
图1是本发明实施例一种贴片式手机显微镜检测系统的第一立体结构图。
图2是本发明实施例一种贴片式手机显微镜检测系统的第二立体结构图。
图3是本发明实施例一种贴片式手机显微镜检测系统的侧视图。
图4是本发明实施例一种贴片式手机显微镜检测系统的服务器的结构图。
上述图中：1-基座，2-支撑板，21-卡槽，3-智能手机，4-贴片式显微镜模块，5-安装板，6-载物板，7-光源组件，71-LED灯，72-电池，8-服务器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1至图4，一种贴片式手机显微镜检测系统，包括支架、智能手机3、贴片式显微镜模块4以及服务器8。
所述支架1包括基座1和两支撑板2，两支撑板2竖直设置，两支撑板2下端连接于基座1两侧，两支撑板2顶部分别设有一卡槽21，两支撑板2之间还设有一安装板5和一载物板6，所述载物板6上设有一透光孔，载物板6上支撑有样品，本实施例中，载物台5是一个长条形不透光的涂黑的铝板，所述安装板5位于所述载物台5上方，所述安装板5中部设有一滑槽，优选地，所述安装板由透明材质制成。
所述基座1上设有一光源组件7，所述光源组件7包括LED灯71以及与LED灯71相连的电源72，所述电源72位于所述基座1内，本实施例中，所述电源72为纽扣电池，基座1上还设有控制LED灯71电亮和熄灭的电源开关，光源组件7用于使光线通过透光孔照亮样品。
所述贴片式显微镜模块4通过粘贴的方式固定于所述智能手机3的镜头上，所述智能手机3两侧可滑动地限位于所述卡槽21中，所述贴片式显微镜模块4可滑动地限位于所述滑槽内，从而使智能手机3以及贴片式显微镜模块4可在支撑板2之间前后移动，便于智能手机镜头对准载物板6上的透光孔。优选地，所述贴片式显微镜模块4为TipScope贴片式手机显微镜，贴片式显微镜模块4可提高样品影像的放大倍数，从而使智能手机能拍摄样品的微观结构的图片，所述智能手机4用于将拍摄到的样品图片传递至服务器8进行处理，并接收并显示服务器8回传的处理结果。
所述服务器8内设有依次相连的收发模块、存储模块以及图像处理模块，所述收发模块接收显微图像并将其传递至存储模块保存，所述图像处理模块读取显微图像，处理显微图像得到显微图像和统计数据，并将显微图像和统计数据回传至存储模块存储且通过收发模块发送回智能手机4显示。
本发明贴片式手机显微镜检测系统的工作过程如下：
S1：将样品安装在载物板6上，且使样品位于透光孔上方；
S2：将贴片式显微镜模块4安装在智能手机3上，滑动智能手机3使智能手机镜头正对透光孔，并开启光源组件7；
S3：开启智能手机的相机功能，智能手机3通过贴片式显微镜模块4拍摄样品图像；
S4：智能手机3将拍摄到的样品图像发送至服务器8；
S5：服务器8将显微图像进行处理，得到处理结果，并将处理结果回传至智能手机3，所述处理结果为显微图像和统计数据。
上述步骤S4中，智能手机3将样品图像发送至服务器之前，还通过其内的APP预先判定样品图像时候符合服务器8处理要求，若符合，则进行S5，否则返回S3。
上述步骤S5中，服务器8对样品图像进行处理，获取处理结果的方法具体包括如下步骤
S51：获取样品图像；样品图像即为智能手机通过贴片式手机显微镜模块4拍摄到的包含样品微观结构的图像；
S52：将样品图像转化为灰度图，并通过中值滤波方式去除该灰度图椒盐噪声；
S53：将步骤S52中的图像进行梯度化处理，选取梯度阈值将灰度图像二值化，得到多个目标区域，获取目标区域的位置及边缘轮廓，此时得到图片A；目标区域即为含有目标单元的区域，目标单元即为观察的对象(例如蓝氏贾第虫和雨生红球藻细胞)；
S54：将步骤S52的图像进行多次腐蚀及膨胀操作，缩小灰度图中颜色深的部分的大小，此时得到图片B；
S55：将图片A和图片B重合，且用图片A减去图片B，获得图片C，图片C；图片C即为去除背景区域的目标区域的图像
S56：重新给定图片C和图片B不同的灰度值，将图片C于图片进行重合，使图片C覆盖在图片B上，并去除图片B上被覆盖的部分得到图片D；
S57：对图片D进行基于欧式距离变换的分水岭算法进行二值图像分隔，得到多个目标点，统计目标点数量；
S58：对图片D中的目标区域进行RGB填充，即获得显微图像；
S59：将步骤S57中的统计数量以及S58获取的显微图像回传至智能手机。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于贴片式手机显微镜检测系统的显微结果获取方法，其特征在于：该检测系统包括支架、智能手机、贴片式显微镜模块以及服务器；
所述支架包括基座和两支撑板，两支撑板下端连接于所述基座两侧，两支撑板之间还设有载物板，
所述贴片式显微镜模块贴紧于所述智能手机的镜头上，
所述智能手机支撑于两所述支撑板之间，且位于所述载物板上方，
所述载物板上设有一透光孔，所述载物板用于支撑样品，
所述基座上设有一光源组件，所述光源组件用于照亮样品，
所述智能手机用于通过贴片式显微镜模块拍摄样品的显微图像，并将其发送至服务器，所述服务器对显微图像处理得到处理后的显微图像和统计数据，并将其回传至智能手机显示；
该方法包括如下步骤：
S1：将样品安装在载物板上，且使样品位于透光孔上方；
S2：将贴片式显微镜模块安装在智能手机上，滑动智能手机使智能手机镜头正对透光孔，并开启光源组件；
S3：开启智能手机的相机功能，智能手机通过贴片式显微镜模块拍摄样品的显微图像；
S4：智能手机将拍摄到的显微图像发送至服务器；
S5：服务器将显微图像进行处理，获取处理结果，并将处理结果回传至智能手机，所述处理结果包括处理后的显微图像和统计数据；
其中，步骤S4中，智能手机将显微图像发送至服务器，还通过其内的APP预先判定显微图像是否符合要求，若符合，则进行S5，否则返回S3；
步骤S5中，服务器对显微图像进行处理，获取处理结果的具体方法如下：
S51：获取显微图像；
S52：将显微图像转化为灰度图，并通过中值滤波方式去除该灰度图椒盐噪声；
S53：将步骤S52中的图像进行梯度化处理，选取梯度阈值将灰度图像二值化，得到多个目标区域，获取目标区域的位置及边缘轮廓，此时得到图片A；
S54：将步骤S52的图像进行多次腐蚀及膨胀操作，缩小灰度图中颜色深的部分的大小，此时得到图片B；
S55：将图片A和图片B重合，且用图片A减去图片B，获得图片C；
S56：重新给定图片C和图片B不同的灰度值，将图片C与图片B进行重合得到图片D；
S57：对图片D进行基于欧式距离变换的分水岭算法进行二值图像分隔，得到多个目标点，统计目标点数量；
S58：对图片D中的目标区域进行RGB填充，即获得处理后的显微图像；
S59：将步骤S57中的统计数量以及S58获取的处理后的显微图像回传至智能手机。
2.根据权利要求1所述的一种基于贴片式手机显微镜检测系统的显微结果获取方法，其特征在于：包括所述光源组件包括LED灯和电源，所述电源位于所述基座内。
3.根据权利要求1所述的一种基于贴片式手机显微镜检测系统的显微结果获取方法，其特征在于：两所述支撑板顶部分别设有一卡槽，所述智能手机两侧方别可滑动地卡于两所述卡槽内。
4.根据权利要求1所述的一种基于贴片式手机显微镜检测系统的显微结果获取方法，其特征在于：所述智能手机和所述载物板之间还设有一安装板，所述安装板中部设有一滑槽，所述贴片式显微镜模块可滑动地限位于所述滑槽中。
5.根据权利要求1所述一种基于贴片式手机显微镜检测系统的显微结果获取方法，其特征在于：所述服务器内设有依次相连的收发模块、存储模块以及图像处理模块，所述收发模块接收显微图像并将其传递至存储模块保存，所述图像处理模块读取显微图像，处理显微图像得到处理后的显微图像和统计数据，并将处理后的显微图像和统计数据回传至存储模块存储且通过收发模块发送回智能手机显示。
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