CN115278087B - 样本图像拍摄方法以及样本图像拍摄设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及样本图像拍摄方法和相应的样本图像拍摄设备，所述方法包括：将待测样本载体运送到成像装置下；根据当前待测样本载体上的样本的特征确定当前待测样本载体的对焦面表征函数，对焦面表征函数表征当前待测样本载体的样本区域中的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦参数之间的关系；控制驱动装置的水平驱动部件使当前待测样本载体相对于成像装置连续水平运动；使当前待测样本载体的各个待拍摄点在成像装置的视野范围内满足对焦面表征函数，以便成像装置在连续水平运动期间对当前待测样本载体的各个待拍摄点进行连续拍摄。由此，驱动装置无需为了对焦而反复地启动和停止，成像装置无须对每个视野都进行对焦，极大地提升了拍摄效率。

Description

样本图像拍摄方法以及样本图像拍摄设备
本申请是申请号为“202080003871.2”的中国发明专利申请的分案申请。原申请的申请日是2020年08月31日，发明创造名称是“样本图像拍摄方法以及样本图像拍摄设备”。
技术领域
本发明涉及样本图像拍摄领域，尤其是涉及一种样本图像拍摄方法以及一种样本图像拍摄设备。
背景技术
样本图像分析仪是用于分析血液、体液、骨髓、尿液、组织等样本中的细胞或有形成分等的设备，例如细胞形态分析仪或尿液分析仪。细胞形态分析仪也可以称为血细胞数字图像分析仪或数字显微镜，用于分析涂抹在玻片上的血液(例如外周血)、体液、骨髓等样本中的细胞。
血细胞数字图像分析仪可以自动装卸血涂片、完成细胞定位及拍摄、细胞识别与预分类以及将拍摄到的血细胞图像展现给用户，在一定程度上可代替人工镜检的工作。相比于人工镜检，血细胞数字图像分析仪的检测速度大大提高。
当前的血细胞数字图像分析仪的拍摄方式为：电机先驱动血涂片与成像装置相对运动，使得血涂片上的第一目标位置处于成像装置的视野下，然后电机停止并且成像装置对第一目标位置处的样本进行对焦和拍摄，获取第一目标位置的清晰图像；然后电机再驱动血涂片与成像装置相对运动，使得血涂片上的下一目标位置处于成像装置的视野下，然后电机再次停止并且成像装置对下一目标位置处的样本进行对焦和拍摄，获取下一目标位置的清晰图像，如此重复。在该方式中，电机不断地重复启动和停止，并且成像装置对每个视野都需要进行对焦拍摄，速度较慢。如果需要拍摄的面积较大或者需要拍摄的视野较多时，拍摄时间将大大延长，极大地影响了细胞形态分析仪的整体检测效率。
发明内容
为了至少部分地解决上述技术问题，本发明的任务在于提供一种改进的方案，该方案能够在预定拍摄时间内实现，在驱动装置使待测样本与成像装置连续相对运动的同时，由成像装置对待测样本进行连续拍摄，驱动装置无需为了成像装置的对焦而停止驱动，大大提升了拍摄速度，同时也能够延长驱动装置的寿命。
为了实现本发明的任务，本发明第一方面涉及一种样本图像拍摄方法，包括：
样本载体运送装置将待测样本载体运送到包括相机和物镜的成像装置下；
控制装置获取所述待测样本载体的样本区域中的至少三个参考点的水平位置坐标；
驱动装置的水平驱动部件使所述待测样本载体相对于所述成像装置水平运动，使得所述至少三个参考点分别停在所述成像装置的视野范围内，以便所述成像装置分别对所述至少三个参考点进行对焦；
所述控制装置根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦参数确定所述待测样本载体的对焦面表征函数，所述对焦面表征函数表征所述待测样本载体的样本区域上的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦参数之间的关系；
所述驱动装置的水平驱动部件使所述待测样本载体相对于所述成像装置连续水平运动；
所述驱动装置的竖直驱动部件和/或所述成像装置使所述待测样本载体的各个待拍摄点在所述成像装置的视野范围内满足所述对焦面表征函数，使得所述驱动装置在所述连续水平运动期间无需为了对焦而停止；
所述成像装置在所述连续水平运动期间对所述待测样本载体的各个待拍摄点进行连续拍摄，以获取各个待拍摄点的样本图像。
本发明第二方面涉及一种样本图像拍摄方法，包括：
样本载体运送装置将待测样本载体运送到包括相机和物镜的成像装置下；
控制装置获取所述待测样本载体的样本区域中的至少三个参考点的水平位置坐标；
驱动装置的水平驱动部件使所述待测样本载体相对于所述成像装置水平运动，使得所述至少三个参考点分别停在所述成像装置的视野范围内，以便所述成像装置分别对所述至少三个参考点进行对焦，从而获得所述至少三个参考点的对焦高度；
所述控制装置根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦高度确定所述待测样本载体的对焦面表征函数，所述对焦面表征函数表征所述待测样本载体的样本区域上的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦高度之间的关系；
所述驱动装置的水平驱动部件使所述待测样本载体相对于所述成像装置连续水平运动；
所述驱动装置的竖直驱动部件使所述待测样本载体在所述连续水平运动期间相对于所述成像装置竖直运动，以调整对焦高度，其中，在所述连续水平运动期间，在所述水平驱动部件使所述待测样本载体运动到各个待拍摄点的过程中，所述竖直驱动部件也同时根据所述对焦面表征函数使所述待测样本载体的各个待拍摄点在所述成像装置的视野范围内处于其对焦高度上，使得所述驱动装置在所述连续水平运动期间无需为了对焦而停止；
所述成像装置在所述连续水平运动期间对所述待测样本载体的各个待拍摄点进行连续拍摄，以获取各个待拍摄点的样本图像。
本发明第三方面涉及一种样本图像拍摄方法，包括：
样本载体运送装置将待测样本载体运送到包括相机和物镜的成像装置下；
控制装置获取所述待测样本载体的样本区域中的至少三个参考点的水平位置坐标；
驱动装置的水平驱动部件使所述待测样本载体相对于所述成像装置水平运动，使得所述至少三个参考点分别停在所述成像装置的视野范围内，以便所述成像装置分别对所述至少三个参考点进行对焦；
所述控制装置根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦参数确定所述待测样本载体的对焦面表征函数，所述对焦面表征函数表征所述待测样本载体的样本区域上的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦参数之间的关系；
在预定的拍摄时间内，所述驱动装置驱动所述待测样本载体与所述成像装置相对运动，同时所述成像装置以预定拍摄间隔对所述待测样本载体的样本区域中的感兴趣区域进行连续拍摄，其中，根据所述对焦面表征函数使每次拍摄所述感兴趣区域处于对焦状态，使得所述驱动装置无需为了对焦而停止。
本发明第四方面涉及一种样本图像拍摄方法，包括：
将待测样本载体运送到成像装置下；
根据当前待测样本载体上的样本的厚度确定当前待测样本载体的对焦面表征函数，所述对焦面表征函数表征当前待测样本载体的样本区域中的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦参数之间的关系；
控制驱动装置的水平驱动部件使当前待测样本载体相对于所述成像装置连续水平运动；
使当前待测样本载体的各个待拍摄点在所述成像装置的视野范围内满足所述对焦面表征函数，使得所述驱动装置在所述连续水平运动期间无需为了对焦而停止，以便所述成像装置在所述连续水平运动期间对当前待测样本载体的各个待拍摄点进行连续拍摄。
本发明第五方面涉及一种样本图像拍摄设备，包括：
成像装置，具有相机和物镜并且用于对样本载体上的样本进行图像拍摄；
样本载体保持装置，用于保持样本载体；
驱动装置，具有用于使样本载体保持装置所保持的样本载体相对于成像装置水平运动的水平驱动部件和用于使样本载体保持装置所保持的样本载体相对于成像装置竖直运动的竖直驱动部件；
控制装置，与驱动装置和成像装置通信连接并且配置用于：
获取由样本载体保持装置保持的待测样本载体的样本区域中的至少三个参考点的水平位置坐标；
控制水平驱动部件使待测样本载体相对于成像装置水平运动，使得所述至少三个参考点分别停在成像装置的物镜的视野范围内并控制成像装置分别对所述至少三个参考点进行对焦，以获取所述至少三个参考点的对焦参数；
根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦参数确定待测样本载体的对焦面表征函数，所述对焦面表征函数表征待测样本载体的样本区域上的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦参数之间的关系；
控制水平驱动部件使待测样本载体相对于成像装置连续水平运动；
控制竖直驱动部件和/或成像装置使待测样本载体的各个待拍摄点在成像装置的视野范围内满足对焦面表征函数，使得驱动装置在所述连续水平运动期间无需为了对焦而停止；
控制成像装置在所述连续水平运动期间对待测样本载体的各个待拍摄点进行连续拍摄，以获取各个待拍摄点的样本图像。
本发明第六方面涉及一种样本图像拍摄设备，包括：
成像装置，具有相机和物镜并且用于对样本载体上的样本进行图像拍摄；
样本载体保持装置，用于保持样本载体；
驱动装置，具有用于使样本载体保持装置所保持的样本载体相对于成像装置水平运动的水平驱动部件和用于使样本载体保持装置所保持的样本载体相对于成像装置竖直运动的竖直驱动部件；
控制装置，与驱动装置和成像装置通信连接并且配置用于：
获取由样本载体保持装置保持的待测样本载体的样本区域中的至少三个参考点的水平位置坐标；
控制水平驱动部件使待测样本载体相对于成像装置水平运动，使得所述至少三个参考点分别停在成像装置的视野范围内，以便成像装置分别对所述至少三个参考点进行对焦，从而获得所述至少三个参考点的对焦高度；
根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦高度确定待测样本载体的对焦面表征函数，所述对焦面表征函数表征所述待测样本载体的样本区域上的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦高度之间的关系；
控制水平驱动部件使待测样本载体相对于成像装置连续水平运动；
控制竖直驱动部件使待测样本载体在所述连续水平运动期间相对于成像装置竖直运动，以调整对焦高度，其中，在所述连续水平运动期间，在水平驱动部件使待测样本载体运动到各个待拍摄点的过程中，竖直驱动部件也同时根据所述对焦面表征函数使待测样本载体的各个待拍摄点在成像装置的视野范围内处于其对焦高度上，使得驱动装置在所述连续水平运动期间无需为了对焦而停止；
控制成像装置在所述连续水平运动期间对待测样本载体的各个待拍摄点进行连续拍摄，以获取各个待拍摄点的样本图像。
本发明第七方面涉及一种样本图像拍摄设备，包括：
成像装置，具有相机和物镜并且用于对样本载体上的样本进行图像拍摄；
样本载体保持装置，用于保持样本载体；
驱动装置，具有用于使样本载体保持装置所保持的样本载体相对于成像装置水平运动的水平驱动部件和用于使样本载体保持装置所保持的样本载体相对于成像装置竖直运动的竖直驱动部件；
控制装置，与驱动装置和成像装置通信连接并且配置用于：
获取由样本载体保持装置保持的待测样本载体的样本区域中的至少三个参考点的水平位置坐标；
控制水平驱动部件使待测样本载体相对于成像装置水平运动，使得所述至少三个参考点分别停在成像装置的物镜的视野范围内并控制成像装置分别对所述至少三个参考点进行对焦，以获取所述至少三个参考点的对焦参数；
根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦参数确定待测样本载体的对焦面表征函数，所述对焦面表征函数表征待测样本载体的样本区域上的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦参数之间的关系；
在预定的拍摄时间内，控制驱动装置驱动待测样本载体与成像装置相对运动，同时控制成像装置以预定拍摄间隔对待测样本载体的样本区域中的感兴趣区域进行连续拍摄，其中，根据所述对焦面表征函数使每次拍摄所述感兴趣区域处于对焦状态，使得驱动装置无需为了对焦而停止。
本发明第八方面涉及一种样本图像拍摄设备，包括：
成像装置，具有相机和物镜并且用于对样本载体上的样本进行图像拍摄；
样本载体保持装置，用于保持样本载体；
驱动装置，具有用于使样本载体保持装置所保持的样本载体相对于成像装置水平运动的水平驱动部件和用于使样本载体保持装置所保持的样本载体相对于成像装置竖直运动的竖直驱动部件；
控制装置，与驱动装置和成像装置通信连接并且配置用于：
根据由样本载体保持装置保持的当前待测样本载体上的样本的厚度确定当前待测样本载体的对焦面表征函数，所述对焦面表征函数表征当前待测样本载体的样本区域中的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦参数之间的关系，
控制水平驱动部件使当前待测样本载体相对于成像装置连续水平运动，
控制竖直驱动部件和/或成像装置使当前待测样本载体的各个待拍摄点在所述成像装置的视野范围内满足所述对焦面表征函数，使得所述驱动装置在所述连续水平运动期间无需为了对焦而停止，
控制成像装置在所述连续水平运动期间对当前待测样本载体的各个待拍摄点进行连续拍摄。
在本发明各方面提出的技术方案中，在每次对新的待测样本进行拍摄之前先建立与该待测样本自身在其载体上的形成的特征相关的预设对焦函数，然后在正式的拍摄过程中，由驱动装置使待测样本与成像装置连续相对运动，同时由驱动装置或成像装置使待测样本的各个待拍摄点在成像装置的视野内满足预设对焦函数，并由成像装置同时对各个待拍摄点进行拍摄，由此驱动装置无需反复地启动和停止，成像装置无须对每个视野都进行对焦，极大地提升了样本拍摄速度。
附图说明
图1为现有技术中的一种细胞图像分析仪的结构示意图；
图2为现有细胞图像分析仪的对焦拍摄方式的示意流程图；
图3为本发明实施例提供的一种样本图像拍摄方法的示意流程图；
图4为本发明实施例提供的样本图像拍摄方法中获取参考点的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种对焦面的示意图；
图6和图7为本发明实施例提供的样本图像拍摄方法中扫描感兴趣区域的示意图；
图8和图9为本发明实施例提供的血涂片的血膜的各个部分的分布示意图；
图10至12为本发明实施例提供的血涂片的不同区域的细胞图像；
图13至15为本发明实施例提供的方法用于确定血膜边缘的目标位置的示意图；
图16和17为本发明实施例提供的血涂片的尾部区域的细胞图像；
图18和19为本发明实施例提供的方法用于确定血膜尾部的目标位置的示意图；
图20为本发明实施例提供的另一样本图像拍摄方法的示意流程图；
图21为本发明实施例提供的一种样本图像拍摄设备的示意框图；
图22为本发明实施例提供的一种样本图像拍摄设备的结构示意图；
图23和24为本发明实施例提供的样本图像拼接前后的示意图；
图25和26为本发明实施例提供的另一样本图像拍摄设备的结构示意图；
图27为本发明实施例提供的一种控制装置的示意图。
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的一部分实施例，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作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。
如开头已经描述的那样，样本图像分析仪用于分析血液、体液、骨髓、尿液、组织等样本中的细胞或有形成分等。样本图像分析仪例如为细胞图像分析仪，用于拍摄血涂片上的样本的细胞图像并展示给用户，以便用户进行分析。样本图像分析仪也可以是用于分析计数池中的尿液成分的尿液分析仪。
在一实施例中，样本载体为玻片。在该实施例中，样本例如可以为外周血，外周血在玻片上形成血膜，拍摄对象为外周血中的红细胞、白细胞、血小板等。样本例如也可以是骨髓，骨髓在玻片上形成骨髓涂片，骨髓检查一般包括红细胞系、粒细胞系、淋巴细胞系、单核系、浆细胞系等各类不同成熟阶段的细胞，还有其它如巨核细胞、网状细胞、吞噬细胞、内皮细胞、脂肪细胞等。又例如，样本可以为其他排泄物与分泌物，其在玻片上形成样本涂片，拍摄对象例如为粪便、阴道分泌物、精液、前列腺液、痰液等样本中的细胞成分，常见的是红细胞、白细胞、结晶、病原微生物、上皮细胞、寄生虫、精子、滴虫、前列腺胆碱小体、前列腺颗粒细胞、肺泡巨噬细胞，肿瘤细胞等。或者样本可以体腔液，其在玻片上形成体腔液涂片，拍摄对象为脑脊液、浆膜腔积液、关节腔积液、羊水中的细胞成分，常见的是红细胞、白细胞、白细胞团、细菌、酵母样菌、上皮细胞、寄生虫等。或者，样本还可以为脱落细胞，其在玻片形成样本涂片，拍摄对象为上皮细胞、间皮细胞、癌细胞、红细胞、白细胞、巨噬细胞或组织细胞、坏死物(黏液、细菌团、真菌团、植物细胞、棉絮及染料残渣等)、寄生虫等。
在另一实施例中，样本载体为计数池，样本为尿液，尿液在计数池中形成尿沉渣，拍摄对象为尿液有形成分，主要包括尿液中常见的红细胞、白细胞、白细胞团、细菌、酵母样菌、上皮细胞、小圆上皮细胞、结晶、透明管型、非透明管型、粘液丝等。图1示出一种现有细胞图像分析仪100的主要部件的结构示意图。细胞图像分析仪100至少包括成像装置110和涂片移动装置120。成像装置110包括相机111和透镜组112并且用于对涂片10上涂抹的样本中的细胞进行拍摄。涂片移动装置120用于使涂片10相对于成像装置110运动，以便成像装置110拍摄涂片10的特定区域的细胞图像。透镜组112可以包括第一物镜1121和第二物镜1122。第一物镜例如可以为10倍物镜，第二物镜例如可以为40倍物镜或100倍物镜。透镜组112还可以包括第三物镜1123和/或转接筒1124。当然，透镜组112也可以仅包括一个40倍物镜或100倍物镜。
目前，细胞图像分析仪的拍摄方式通常如图2所示。水平电机先驱动血涂片10与成像装置相对水平运动，即沿X和/或Y方向运动，使得血涂片10上的第一目标位置S1处于成像装置的视野下，然后水平电机停止驱动，同时竖直电机驱动血涂片相对于成像装置竖直运动(沿垂直于XY平面的Z方向)，以便对第一目标位置S1处的样本进行对焦和拍摄，获取第一目标位置S1的清晰图像；接着竖直电机停止运动，水平电机再驱动血涂片与成像装置相对水平运动，使得血涂片10上的下一目标位置S2处于成像装置的视野下，然后水平电机再次停止，竖直电机驱动血涂片相对于成像装置竖直运动，以便成像装置对下一目标位置S2处的样本进行对焦和拍摄，获取下一目标位置S2的清晰图像；接着重复上述步骤，拍摄再下一目标位置S3的清晰图像，如此重复，直至拍完所有预设目标位置的图像。在该情况下，水平电机和竖直电机均不断地重复启动和停止，并且成像装置对每个视野都需要进行对焦拍摄，导致拍摄速度较慢。
此外，在病理切片领域，通常采用标准切片建立整个切片的预测对焦面。然后对于所有待测切片，均采用相同的预测对焦面来对待测切片进行扫描。然而，该方案只能适用于病理切片，因为其制备方式使得每个待测切片很均匀，能够用标准切片来预测系统性的对焦面。
对于血涂片而言，制备方式则比较复杂。血涂片通常采用涂片制备装置来制备，其可用于血液、体液等样本的涂片制备。该涂片制备装置包括用于抽取样本的取样机构、用于将玻片移至工作线的玻片装载机构、用于将样本加载到玻片的加样机构、用于将玻片上的样本抹平的推片机构以及用于对玻片上血膜进行干燥的干燥机构。首先利用取样机构中的采样装置(例如采样针)吸样。当取样完成后，经由加样机构准备将血液滴落到玻片上。相应地，玻片装载机构提取玻片，并将玻片装载到相应位置，以便于进行滴血操作。加样机构的滴血针将样本滴落到玻片上后进行推片操作，通过推片机构将血液在玻片上推成血膜形状。通常，在完成推片动作后，可对玻片上的血膜进行干燥，稳定其形态。通过该方式制备的血涂片厚度不均匀(如沿涂抹方向由头部向尾部逐渐变薄)，而且由于每个血液样本的特性不同，因此制备出的血涂片的形状和厚度存在差异。即便通过同一个涂片制备装置制备而成，每个血涂片的对焦面也存在偏差，更不用说通过不同涂片制备装置制备而成血涂片或者人工制备的血涂片。
因此，为了能够实现对样本的快速扫描拍摄，本发明提出了一种样本图像拍摄方法和样本图像拍摄设备，先对部分或全部样本区域进行对焦面预测，然后在感兴趣区域边运动边拍摄，保证每次拍摄感兴趣区域都处于对焦清晰状态，最终完成整个感兴趣区域的拍摄。也就是说，驱动装置无需为了对焦而停止，即在预定的拍摄时间内，驱动装置连续不停地驱动待测样本与成像装置相对运动，同时成像装置以预定拍摄间隔对待测样本进行连续拍摄。因此，采用此方法，无论是水平电机还是竖直电机，均无需反复地启动和停止，且成像装置无须对每个视野都进行对焦，大大提升了拍摄效率。
本发明提出的技术方案可以有利地应用于使用100倍物镜对血涂片的白细胞和血小板聚集进行全片扫描拍摄，或者仅对血涂片上的血膜的边缘和尾部的血小板聚集和异常白细胞进行扫描拍摄。
当然，本发明提出的技术方案也可以用于扫描拍摄其他用户设定的区域，或者也可用于体液样本的扫描拍摄。在此不做具体限定。
如图3所示，本发明实施例首先提出一种样本图像拍摄方法300，包括下列步骤S310至S340。
在步骤S310中，首先将待测样本载体运送到成像装置下，例如通过样本载体运送装置自动将待测样本载体运送到成像装置的物镜、例如100倍物镜下。
在本发明实施例中，待测样本载体为承载有待测样本的载体。载体可以为玻片，相应地待测样本可以为血液或骨髓或体液。载体也可以为计数池，相应地待测样本可以为尿液。在优选的实施例中，待测样本载体为涂抹有血液样本的待测玻片。
在步骤S320中，根据当前待测样本载体(即当前位于物镜下的待测样本载体)上的样本的特征确定当前待测样本载体的对焦面表征函数，该对焦面表征函数表征当前待测样本载体的样本区域中的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦参数之间的关系。
在该步骤中，对于每个新加载的待测样本载体，在正式拍摄之前，均先根据该待测样本载体本身的特征建立新的对焦函数f(S，P)，其中，S为待拍摄点的水平位置坐标(X、Y)，P为待拍摄点的对焦参数。在此，水平位置坐标表示待测样本载体与成像装置在水平面中的相对位置关系，对焦参数可以为对焦距离(对焦高度)或成像装置的相机的参数。
此外应说明的是，当前待测样本载体上的样本的特征可以包括样本本身的特征、例如样本的血常规参数结果，也可以包括样本在样本载体上形成的外观和厚度等特征。
在一些实施例中，可以从当前待测样本载体的样本区域中选取若干个参考点来预测所有待拍摄点的对焦参数。即，步骤S320可以包括：获取当前待测样本载体的样本区域中的至少三个参考点的水平位置坐标(X、Y)以及所述至少三个参考点在成像装置下的对焦参数；根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦参数建立当前待测样本载体的对焦面表征函数。
在一些实施例中，根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦参数确定所述待测样本载体的对焦面表征函数，包括：根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦高度求解平面方程a*X+b*Y+c*Z+d＝0，以获得预测对焦面，其中，X、Y为水平位置坐标，Z为对焦高度，a、b、c、d为平面方程的待求解系数。
在一些实施例中，所述至少三个参考点的数量大于10。
以血涂片作为待测样本载体为例，如图4所示，首先在血涂片的血液样本区域上选择多个参考点，比如15个参考点S1至S15，其中，参考点的位置(水平位置坐标)是可设置的。接着使血涂片相对于成像装置水平运动，使得这15个参考点分别停在成像装置的视野范围内，以便成像装置分别在这15个参考点对焦并记录每个参考的对焦位置或者说对焦高度(对焦距离)。然后根据这15个点的水平位置坐标和对焦位置拟合整个血涂片的对焦面，如图5所示，从而能够预测整个血涂片任意地方的对焦位置。
可以理解的，预测对焦面也可以是拟合曲面。
在步骤S330中，控制驱动装置的水平驱动部件使当前待测样本载体相对于所述成像装置连续水平运动。
在一些实施例中，水平驱动部件包括第一电机、例如X方向电机和第二电机、例如Y方向电机，该步骤包括：第一电机和第二电机中的至少一个电机使待测样本载体相对于成像装置连续水平运动。例如，在步骤S330中，可以通过第一电机或第二电机驱动待测样本载体相对于成像装置水平运动，也可以同时通过第一电机和第二电机驱动待测样本载体相对于成像装置水平运动。
在步骤S340中，使当前待测样本载体在所述连续水平运动期间始终满足所述对焦面表征函数，以便成像装置在所述连续运动期间对当前待测样本载体的感兴趣区域进行连续拍摄。
由此，驱动装置在所述连续运动期间无需为了对焦而停止，由于当前待测样本载体在所述连续水平运动期间始终满足其对焦面表征函数、即处于对焦状态，因此成像装置能够动态扫描拍摄待测样本载体上的样本区域中的各个待拍摄点的清晰图像。
在一些优选的实施例中，对焦参数为对焦高度，即成像装置的镜头与待测样本载体之间的距离，对焦面表征函数的表征形式包括预测对焦面。此时，步骤S340包括：控制驱动装置的竖直驱动部件使当前待测样本载体相对于成像装置竖直运动，以便当前待测样本载体在所述连续水平运动期间始终处于所述预测对焦面上。
进一步地，在控制驱动装置的水平驱动部件使当前待测样本载体相对于成像装置连续水平运动的同时，控制驱动装置的竖直驱动部件使当前待测样本载体相对于成像装置竖直运动，以便当前待测样本载体在连续水平运动期间始终处于所述预测对焦面上。也就是说，在水平驱动部件使当前待测样本载体相对于成像装置连续水平运动期间，同时通过竖直驱动部件使当前待测样本载体相对于成像装置竖直运动以使得当前待测样本载体始终处于对焦状态，从而成像装置能够动态扫描拍摄待测样本载体的各个待拍摄点的清晰图像。
在一些实施例中，驱动装置的竖直驱动部件使当前待测样本载体相对于成像装置竖直运动可以为，成像装置固定(镜头高度不变)，而驱动装置的竖直驱动部件驱动当前待测样本载体竖直运动，以便当前待测样本载体始终处于对焦面；或者，当前待测样本载体固定，而驱动装置的竖直驱动部件驱动成像装置(镜头)竖直运动，以便当前待测样本载体始终处于对焦面。
在一些备选或附加的实施方式中，对焦参数包括成像装置的成像参数或相机参数。此时，步骤S340包括：调整所述成像装置的参数，以便当前待测样本载体在所述连续水平运动期间始终满足对焦面表征函数。例如，当前待测样本载体与成像装置的镜头的相对高度不变，通过调整相机参数来使得当前待测样本载体始终处于对焦状态。在一个具体的示例中，通过调整成像装置的相机参数来变焦(以实现相对高度不变时的对焦)，通常可采用光学变焦，即通过移动显微镜或相机中的变焦镜片组的镜片来实现变焦，分内变焦和外变焦，内变焦时镜头没有伸缩(镜头长度或者说物镜高度不变)。当然也可以同时通过竖直驱动部件的驱动以及相机参数的调整来使得当前待测样本载体始终处于对焦状态。
在一个具体的示例中，血涂片为例，驱动装置包括作为X方向电机的第一电机、作为Y方向电机的第二电机和作为Z方向电机的第三电机。其中，成像装置固定不动，第一电机驱动血涂片沿X方向运动，第二电机驱动血涂片沿Y方向运动，第三电机驱动血涂片沿Z方向运动，即第一电机和第二电机驱动血涂片相对于成像装置水平运动，而第三电机驱动血涂片相对于成像装置竖直运动、即垂直于水平面的方向运动，以调整对焦高度。在该示例中，感兴趣区域的运动扫描如图6和图7所示。例如可以在感兴趣区域20内逐列C1-C4扫描拍摄，当然也可以逐行扫描拍摄或倾斜式扫描拍摄。逐列扫描拍摄的方式如图6所示，Y方向电机驱动待测血涂片相对于成像装置沿C1列运动，成像装置拍摄血涂片的C1列上的样本图像；然后X方向电机驱动待测血涂片相对于成像装置运动到C2列，Y方向电机再驱动待测血涂片相对于成像装置沿C2列运动，成像装置拍摄血涂片的C2列上的样本图像；如此重复至C4列。每一列扫描拍摄过程如图7所示，Y方向电机驱动待测血涂片相对于成像装置从C1的一端不停顿直接匀速运动到C1的另一端，同时Z方向电机(竖直驱动部件)驱动待测血涂片相对于成像装置沿Z方向(垂直于XY平面或者说血涂片水平放置所在的平面)竖直运动以确保待测血涂片始终处于对焦状态，期间成像装置的相机不断拍摄，得到一整列区域的图像M(图中每个小方框代表一张图像)。在X/Y方向电机使待测血涂片运动到目标位置的过程中，Z方向电机也同时使待测血涂片运动到目标位置的预测对焦面上，即X/Y电机和Z电机同时运动和停止，以保证运动过程中待测血涂片总是位于对焦面上。
在一些实施例中，为了进一步确保在待测样本载体与成像装置连续相对运动期间成像装置能够拍摄清晰的图像，成像装置的相机的曝光时间应该与水平驱动部件的运动速度匹配，即曝光时间<＝曝光时间内待测样本载体相对于所述成像装置的水平运动距离/水平驱动部件运动速度。为避免出现图像模糊，该水平运动距离应该设置得较小。即，水平驱动部件的驱动速度被设计成使得在成像装置的曝光时间内待测样本载体相对于成像装置的水平运动距离不大于2微米，尤其是不大于1微米，特别是在40倍或100倍物镜的情况下。
在一些实施例中，采用本发明的对焦面表征函数的方法能够实现在较短的时间内拍摄较大面积的样本图像。例如，在所述连续水平运动期间，成像装置每秒拍摄的面积不小于1平方毫米，尤其是不小于1.3平方毫米，特别是在40倍或100倍物镜的情况下。例如，成像装置在最多15秒的连续水平运动期间连续拍摄所述待测样本载体的至少20平方毫米的区域的样本图像。
在一些优选的实施例中，所述至少三个参考点选自感兴趣区域。在仅拍摄血涂片上的感兴趣区域的情况下，从感兴趣区域中选择参考点是有利的。
可以理解的是，选取的参考点可在感兴趣区域内均匀分布，也可位于感兴趣区域的外接圆。此外，参考点既可根据预设规则自动选取，也可以手动选取。
进一步地，所述至少三个参考点不在同一直线上。备选地或附加地，所述至少三个参考点分别选自不同的感兴趣区域。例如，当需要拍摄三个感兴趣区域时，所述至少三个参考点分别从这三个感兴趣区域中选取。
在优选的实施例中，待测样本载体为涂抹有血液样本的待测玻片10，血液样本在玻片上形成血膜。如图8所示，血膜在待测玻片上沿涂抹方向(箭头A至B方向)包括头部11、体部12和尾部13。如图9所示，感兴趣区域包括血膜的尾部13和边缘14、15中的至少一个。优选地，感兴趣区域包括血膜的尾部13、上边缘14和下边缘15。此时，所述至少三个参考点可以分别从尾部13、上边缘14和下边缘15中选取。
可以理解的，所述感兴趣区域也可以是所述待测样本载体的全部样本区域，即对待测样本载体的全部样本区域进行全面扫描拍摄。
由于不同血涂片上涂覆的血膜的形状存在差异，感兴趣区域、例如尾部和边缘的位置也会随之变化，因此通常只能事先知道感兴趣区域的大致位置。如果预先固定设置好感兴趣区域在血涂片上的位置，则可能无法完整地拍摄感兴趣区域的图像，甚至无法拍摄到感兴趣区域的图像，进而缺失血涂片的重要信息，可能导致医生不能准确做出临床判断。因此可以采用本发明实施例的边运动边拍摄的方法快速定位感兴趣区域在血涂片上的位置并尽可能完整地拍摄感兴趣区域的图像。
因此，在一些实施例中，步骤S330包括：驱动装置的水平驱动部件使待测样本载体相对于成像装置按照预定拍摄路径连续水平运动，所述预定拍摄路径经过所述感兴趣区域。相应地，步骤S340包括：成像装置在所述连续水平运动期间连续拍摄所述待测样本载体沿所述预定拍摄路径的多张样本图像。所述方法300还包括步骤S350：根据所述多张样本图像确定所述感兴趣区域的目标位置，即所述感兴趣区域在待测样本载体上的目标位置。例如，通过感兴趣区域的可能位置预先确定好预定拍摄路径，使得该预定拍摄路径经过感兴趣区域，通过分析该预定拍摄路径上的样本图像来获得感兴趣区域的准确位置。
进一步地，对于待测样本载体为待测血涂片的情况，步骤S350包括：依次分析所述多张样本图像中先后拍摄的至少两张样本图像的图像特征；若所述先后拍摄的至少两张样本图像的图像特征的变化满足预设条件，则所述至少两张样本图像中的一张细胞图像的拍摄位置为所述感兴趣区域的目标位置。图像特征例如包括细胞区域，此时根据所分析的样本图像中细胞和背景的灰度或颜色差异来识别所分析的样本图像中的细胞区域。若所述先后拍摄的至少两张样本图像的细胞区域面积的变化满足预设条件，则所述至少两张样本图像中的最先拍摄或最后拍摄样本图像的拍摄位置为所述感兴趣区域的目标位置。
例如，当感兴趣区域包括血膜的上边缘14和/或下边缘15时，若所述先后拍摄的至少两张样本图像中最先拍摄或最后拍摄的一张样本图像的图像特征表示该细胞图像对应于部分空白部分细胞区域(如图10所示)，且其余样本图像的图像特征表示其余样本图像对应于全空白区域(如图11所示)或全细胞区域(如图12所示)，则所述最先拍摄或最后拍摄的样本图像的拍摄位置为边缘的目标位置。
如图13所示，可以从两侧空白位置往中间寻找上边缘14，即拍摄路径P1的起始位置P11设置在血膜两侧的空白位置，而最终位置P12设置在血膜的体部12。采用本发明实施例提供的边运动边拍摄的方法沿垂直于血涂片边缘的拍摄路径(如图中箭头方向所示)拍摄多张图像(每个小方框即为一张图像)，先是经过完全空白区域，然后是有空白有细胞的边缘区域，然后完全进入细胞区域。根据起始拍摄位置、边缘区域的图像位置(第几张)以及相邻图像的间隔距离，确定拍摄起点到边缘位置的实际距离，进而确定上边缘14所在的实际位置。在图13中，图像1301所在的位置可认为是上边缘14所在的实际位置。
在另一个示例中，如图14所示，也可从中间位置往两侧空白位置寻找边缘上边缘14，即拍摄路径P2的起始位置P21设置在血膜的体部12，而最终位置P22设置在血膜两侧的空白位置。采用本发明实施例提供的边运动边拍摄的方法沿垂直于血涂片边缘的拍摄路径(如图中箭头方向所示)拍摄一系列图像，先是完全细胞区域，然后是有空白有细胞的边缘区域，然后完全进入空白区域。根据起始拍摄位置、边缘区域的图像位置(第几张)以及相邻图像的间隔距离，确定拍摄起点到边缘位置的实际距离，进而确定上边缘14所在的实际位置。在图14中，图像1401所在的位置可认为是上边缘14所在的实际位置。
在又另一个示例中，感兴趣区域为血膜的两个长边边缘，即上边缘14和下边缘15。在此，可直接在从一侧空白位置拍摄到另外一侧空白位置，如图15所示，即拍摄路径P3的起始位置P31和最终位置P32均设置在血膜两侧的空白区域。采用本发明实施例提供的边运动边拍摄的方法沿垂直于血涂片边缘的拍摄路径(如图15中箭头方向所示)拍摄一系列图像，进而定位到两侧的边缘位置。根据边缘区域的图像位置(第几张)以及相邻图像的间隔距离，确定拍摄起点到边缘位置的实际距离，进而确定边缘所在的实际位置。在图15中，图像1501所在的位置可认为是为上边缘14所在的实际位置，图像1502所在的位置可认为是下边缘15所在的实际位置。
在另一些实施例中，感兴趣区域包括血膜的尾部，步骤350包括：若所述先后拍摄的至少两张样本图像的图像特征的变化表明出现红细胞聚集成团和/或细胞区域小的尾部特征，则所述至少两张样本图像中最先拍摄或最后拍摄的样本图像的拍摄位置为所述尾部的第一目标位置。
图16和17是本发明实施例的血膜尾部的示意图，图16为比较靠近血膜体部的示意图，图17为尾部边缘靠近空白区域的示意图。在尾部区域，细胞、特别是红细胞会聚集成团，和/或细胞区域小，图16和17中的虚线框标出的即为细胞聚集而成的团。通过尾部的这些特征，能够通过分析图像的特征来判断是否为当前拍摄位置是否处于尾部。
在一个示例中，如图18所示，可沿平行于血涂片边缘的拍摄路径P4(如图18中箭头方向所示)从体部往尾部拍摄多张细胞图像(拍摄路径P4的起始位置P41设置在血膜的体部12，而最终位置P42设置在血膜尾部13)，直到发现细胞数量少、存在大量空白，且红细胞聚集成团的尾部区域。根据尾部区域的图像位置(第几张)以及相邻图像的间隔距离，确定拍摄起点到尾部位置的实际距离，进而确定尾部边缘所在的实际位置。此外，由于尾部边缘通常呈弧形，因此可以选择多行沿箭头方向的拍摄路径进行细胞图像拍摄，确定尾部边缘的多个位置，以便后续能够较完整地拍摄尾部区域。每行拍摄路径的起点和终点可以预先设置并存储。在图18中，图像1801所在的位置可认为是尾部的一个位置。
在另一个示例中，如图19所示，也可沿垂直于血涂片边缘的拍摄路径P5(如图19中箭头方向所示)的从一侧拍摄到另外一侧(拍摄路径P5的起始位置P51和最终位置P52均设置在血膜尾部两侧的空白区域)，获取多张细胞图像，从中找到上下两个尾部边缘的图像位置。根据尾部区域的图像位置(第几张)以及相邻图像的间隔距离，确定拍摄起点到尾部位置的实际距离，进而确定尾部边缘所在的实际位置。同样地，由于尾部边缘通常呈弧形，可以选择多列沿箭头方向的拍摄路径进行细胞图像拍摄，确定尾部边缘的多个位置，以便后续能够较完整地拍摄尾部区域。每列拍摄路径的起点和终点可以预先设置并存储；或者第一列拍摄路径的起点和终点可以预先设置并存储，而接着的拍摄路径的起点和终点可以根据上一次检测到的尾部边缘位置来确定。在图19中，图像1901、1902所在的位置可认为是尾部上下边缘的位置。
进一步地，在确定了感兴趣区域的目标位置之后，还可以根据感兴趣区域的目标位置来确定感兴趣区域的目标拍摄路径，即根据感兴趣区域的目标位置来确定如何拍摄感兴趣区域。
关于感兴趣区域的拍摄和定位的更多细节，可参考本申请人同日递交的专利申请《定位血涂片上血膜的感兴趣区域的方法和细胞图像分析仪》，其全部内容通过引用并入本文。
本发明实施例还提供了另一种样本图像拍摄方法1900，如图20所示，该样本图像拍摄方法1900包括下列步骤：
步骤S1910，样本载体运送装置将待测样本载体运送到包括相机和物镜的成像装置下；
步骤S1920，控制装置获取待测样本载体的样本区域中的至少三个参考点的水平位置坐标；
步骤S1930，驱动装置的水平驱动部件使待测样本载体相对于成像装置水平运动，使得所述至少三个参考点分别停在成像装置的视野范围内，以便成像装置分别对所述至少三个参考点进行对焦；
步骤S1940，控制装置根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦参数确定待测样本载体的对焦面表征函数，对焦面表征函数表征待测样本载体的样本区域上的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦参数之间的关系；
步骤S1950，驱动装置的水平驱动部件使待测样本载体相对于成像装置连续水平运动；
步骤S1960，驱动装置的竖直驱动部件和成像装置中的至少一个(竖直驱动部件和/或成像装置)使待测样本载体在所述连续水平运动期间始终满足所述对焦面表征函数；
步骤S1970，成像装置在所述连续水平运动期间对待测样本载体的感兴趣区域中的样本进行连续拍摄，以获取样本图像。
其中，步骤S1950、S1960和S1970同步进行。
在此应说明的是，虽然在此描述了“水平位置坐标”和“水平运动”以及在下面描述了“竖直运动”，即成像装置的拍摄方向为竖直方向，但本发明不限于此。即，成像装置的拍摄方向也可以为水平方向，样本载体相对于成像装置在竖直面内相对连续运动，以及样本载体相对于成像装置的对焦距离为水平距离。换言之，样本载体相对于成像装置在与成像装置的拍摄方向垂直的平面方向上相对连续运动，而样本载体相对于成像装置的对焦距离为样本载体相对于成像装置沿成像装置的拍摄方向的距离。
在一实施例中，所述对焦参数包括对焦高度，所述对焦面表征函数的表征形式包括预测对焦面。步骤S1960包括：所述驱动装置的竖直驱动部件使所述待测样本载体相对于所述成像装置竖直运动，以便所述待测样本载体在所述连续水平运动期间始终处于所述预测对焦面上。
进一步地，所述驱动装置的水平驱动部件使所述待测样本载体相对于所述成像装置连续水平运动的同时，所述驱动装置的竖直驱动部件使所述待测样本载体相对于所述成像装置竖直运动，使得所述待测样本载体在所述连续水平运动期间始终处于所述预测对焦面上。
在另一备选的或附加的实施例中，所述对焦参数包括所述成像装置的成像参数。步骤S1960包括：所述控制装置调整所述成像装置的参数，以便所述待测样本载体在所述连续水平运动期间始终满足所述对焦面表征函数。
在一些实施例中，S1910包括：所述样本载体运送装置将所述待测样本载体放置到位于所述成像装置下的检测承载台上，即所述待测样本载体被固定放置在检测承载台上。相应地，步骤S1950包括：所述驱动装置的水平驱动部件驱动所述检测承载台带动所述待测样本载体相对于所述成像装置连续水平运动。进一步地，所述对焦参数包括对焦高度，所述对焦面表征函数的表征形式包括预测对焦面。步骤S1960包括：所述驱动装置的竖直驱动部件驱动所述检测承载台带动所述待测样本载体相对于所述成像装置竖直运动，以便所述待测样本载体在所述连续水平运动期间始终处于所述预测对焦面上。在此优选的，成像装置在所述连续水平运动期间是固定不动，通过水平驱动部件驱动检测承载台带动其上承载的待测样本载体连续水平运动，同时通过竖直驱动部件驱动检测承载台带动其上承载的待测样本载体竖直运动，使得待测样本载体在所述连续水平运动期间始终处于对焦状态。
在备选的实施例中，步骤S1950包括：所述驱动装置驱动所述待测样本载体运送装置带动所述待测样本载体相对于所述成像装置连续水平运动。进一步地，步骤S1960包括：所述驱动装置驱动所述待测样本载体运送装置带动所述待测样本载体相对于所述成像装置竖直运动，以便所述待测样本载体在所述连续水平运动期间始终处于所述预测对焦面上。在此优选地，成像装置在所述连续水平运动期间是固定不动，通过驱动装置的水平驱动部件驱动所述待测样本载体运送装置带动所述待测样本载体水平运动，同时通过驱动装置的竖直驱动部件驱动所述待测样本载体运送装置带动所述待测样本载体竖直运动，使得待测样本载体在所述连续水平运动期间始终处于对焦状态。
本发明实施例提供的样本图像拍摄方法1900的其他优点和特征可参考上述对本发明实施例提供的样本图像拍摄方法300及其实施例的描述，在此不再赘述。
本发明实施例还提供一种样本图像拍摄设备2000，如图21所示，样本图像拍摄设备2000包括成像装置2100、样本载体保持装置2200、驱动装置2300以及控制装置2400。
成像装置2100具有相机2110和物镜2120并且用于对样本载体上的样本进行图像拍摄。成像装置2100的一个具体示例可参考图1。相机2110例如为数字相机CCD。
样本载体保持装置2200用于保持样本载体。
驱动装置2300具有用于使样本载体保持装置2200所保持的样本载体相对于成像装置2100水平运动的水平驱动部件2310和用于使样本载体保持装置2200所保持的样本载体相对于成像装置2100竖直运动的竖直驱动部件2320。
控制装置2400与驱动装置2300和成像装置2100通信连接并且配置用于：
根据由样本载体保持装置2200保持的当前待测样本载体上的样本的特征确定当前待测样本载体的对焦面表征函数，所述对焦面表征函数表征当前待测样本载体的样本区域中的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦参数之间的关系，
控制水平驱动部件2310使当前待测样本载体相对于成像装置2100连续水平运动，
控制竖直驱动部件2320和成像装置2100中的至少一个使当前待测样本载体在所述连续水平运动期间始终满足所述对焦面表征函数，
控制成像装置2100在所述连续水平运动期间对当前待测样本载体的感兴趣区域中的样本进行连续拍摄，以获取样本图像。
在一个实施例中，控制装置2400进一步配置用于根据如下方式来确定当前待测样本载体的对焦面表征函数，即：
获取当前待测样本载体的样本区域的至少三个参考点的水平位置坐标以及所述至少三个参考点在所述成像装置下的对焦参数；
根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦参数建立当前待测样本载体的对焦面表征函数。
进一步地，控制装置2400进一步配置用于通过如下方式获取所述至少三个参考点的对焦参数：控制水平驱动部件2310使当前待测样本载体相对于成像装置2100水平运动，使得所述至少三个参考点分别停在成像装置2100的物镜2120的视野范围内并控制成像装置2100分别对所述至少三个参考点进行对焦，以获取所述至少三个参考点的对焦参数。也就是说，在对待测样本载体进行正式拍摄之前，可以通过传统的电机反复启动停止的拍摄方式来获取多个参考点的对焦参数，从而建立对焦面表征函数。
在优选的实施例中，对焦参数为对焦高度，对焦面表征函数的表征形式包括预测对焦面。此时，为使得待测样本载体在所述连续水平运动期间始终处于对焦状态，控制装置2400配置用于控制竖直驱动部件2320使待测样本载体相对于成像装置2100竖直运动，以便待测样本载体在所述连续水平运动期间始终处于预测对焦面上。进一步地，控制装置2400在控制水平驱动部件2310使待测样本载体相对于成像装置2100连续水平运动的同时，控制竖直驱动部件2320使待测样本载体相对于成像装置2100竖直运动，使得待测样本载体在所述连续水平运动期间始终处于预测对焦面上。也就是说，在正式拍摄待测样本载体时，控制装置2400同时控制水平驱动部件2310和竖直驱动部件2320使待测样本载体相对于成像装置2100同时水平和竖直运动。
在一个示例中，如图22所示，水平驱动部件2310包括第一电机2311和第二电机2312，第一电机2311用于实现待测样本载体10相对于成像装置2100沿第一水平方向X的运动，第二电机2312用于实现待测样本载体10相对于成像装置2100沿垂直于第一水平方向X的第二水平方向Y的运动。此时控制装置进一步配置用于控制第一电机和第二电机中的至少一个使待测样本载体10相对于成像装置2100连续水平运动。进一步地，竖直驱动部件2320为第三电机，用于实现待测样本载体10相对于成像装置2100沿垂直于水平面XY的竖直方向Z的运动。
在备选或附加的实施例中，对焦参数包括成像装置的成像参数或相机参数。此时，控制装置2400配置用于通过调整成像装置的成像参数来使得待测样本载体在所述连续水平运动期间始终满足所述对焦面表征函数。
为了避免在运动拍摄情况下出现图像模糊，水平驱动部件2310(第一电机和第二电机)的驱动速度被设计成使得在成像装置2100的曝光时间内待测样本载体相对于成像装置的水平运动距离不大于2微米，尤其是不大于1微米，特别是在40倍或100倍物镜的情况下，优选在使用100倍物镜的情况下。
在一些实施例中，水平驱动部件2310(第一电机和第二电机)的驱动速度根据连续拍摄的两张相邻图像之间视野的预定距离和成像装置2100的拍摄帧率中的至少一个来确定。例如，电机运动速度＝相邻图像间隔距离/成像时间，根据相邻图像间隔距离的设定值来确定电机运动速度。其中，相邻图像间隔距离可以大于成像装置的视野宽度，此时各个图像不能拼接，但拍摄速度快。当然，相邻图像间隔距离也可以小于成像装置的视野宽度，此时相邻图像有重叠，重叠图像可拼接成大图，如图23和图24所示，其中，图23为有重叠的相邻图像拼接前的示意图，图24为拼接后的示意图。
在一些实施例中，样本载体保持装置2200进一步构造为能水平运动和竖直运动的，以便能够带动其上保持的样本载体在成像装置2100的物镜2120下运动。此时优选的，成像装置2100构造为固定不同的，水平驱动部件2310构造用于驱动样本载体保持装置2200带动其上保持的样本载体在成像装置2100下水平运动，竖直驱动部件2320构造用于驱动样本载体保持装置2200带动其上保持的样本载体朝向或远离成像装置2100竖直运动。此时，对焦参数包括对焦高度，对焦面表征函数的表征形式包括预测对焦面。控制装置2400配置用于：控制水平驱动部件驱动样本载体保持装置带动待测样本载体相对于成像装置连续水平运动，以及控制竖直驱动部件驱动样本载体保持装置带动待测样本载体相对于成像装置竖直运动，以便待测样本载体在所述连续水平运动期间始终处于预测对焦面上。
在一个具体的示例中，如图25和26所示，样本载体保持装置2200构造为具有用于接纳待测样本载体10的接纳槽2210的检测承载台2200。该检测承载台2200设置于成像装置2100的下方，以便于成像装置对检测承载台2200的接纳槽2210中的样本载体进行拍摄。如图25所示，样本图像拍摄设备还包括样本载体运送装置2500、例如机械手，该样本载体运送装置2500构造用于将待测样本载体10从样本载体盒30运送到检测承载台2200的接纳槽2210中。
如图26所示，样本图像拍摄设备还包括卸载平台2600、装载机构2700、卸载机构2800和装载平台2900。装载平台2900用于缓存待测样本载体10，待测样本载体例如由图24所示的机械手2500提前放置到该装载平台上进行等待。装载机构2700具有推爪2710，用于将被放置到装载平台2900上的待测样本载体装载到检测承载台2200的接纳槽2210中，以通过成像装置2100对待测样本载体中的样本进行拍摄。卸载平台2600用于缓存检测完毕的样本载体，卸载机构2800构造用于将已测样本载体自检测承载台2200的接纳槽2210卸载到卸载平台2600上。当接纳槽2210中的样本载体检测完成后，卸载机构2800将接纳槽2210中的样本载体卸载到卸载平台2600，同时，在该卸载的过程中，装载机构2700将装载平台2900上的下一待测样本载体装载至检测承载台2200的接纳槽2210中，装载机构和卸载机构同步动作实现已测样本载体和下一待测样本载体的同步卸载和装载，提高拍摄速度。
在备选的实施例中，样本载体保持装置构造为用于夹持待测样本载体的机械手，如图25所示的机械手。即，可以取消检测承载台，直接由机械手带动夹取的待测样本载体进行水平和竖直运动。
在一些实施例中，控制装置2400配置用于控制驱动装置2300和/或成像装置2100，使得在所述连续水平运动期间成像装置每秒拍摄的面积不小于1平方毫米、尤其是不小于1.3平方毫米，从而能够实现在较短的时间内拍摄较大面积的样本图像。
图27示出本发明实施例提供的一种控制装置2400的结构示意图。该控制装置2400至少包括：处理组件2401、RAM2402、ROM2403、通信接口2404、存储器2406和I/O接口2405，其中，处理组件2401、RAM2402、ROM2403、通信接口2404、存储器2406和I/O接口2405通过总线2407进行通信。
处理组件可以为CPU，GPU或其它具有运算能力的芯片。存储器2406中装有操作系统和应用程序等供处理器组件2401执行的各种计算机程序及执行该计算机程序所需的数据。另外，在样本拍摄过程中，如有需要本地存储的数据，均可以存储到存储器2406中，例如所述至少三个参考点的水平位置坐标、对焦参数和/或所述对焦面表征函数、预设拍摄路径、样本图像等等。
I/O接口2405由比如USB、IEEE1394或RS-232C等串行接口、SCSI、IDE或IEEE1284等并行接口以及由D/A转换器和A/D转换器等组成的模拟信号接口构成。I/O接口2405上连接有由键盘、鼠标、触摸屏或其它控制按钮构成的输入设备，用户可以用输入设备直接向控制装置2400输入数据。另外，I/O接口2405上还可以连接由具有显示功能的显示器，例如：液晶屏、触摸屏、LED显示屏等，控制装置2400可以将数据输出到显示器上进行显示，例如样本图像。
通信接口2404是可以是目前已知的任意通信协议的接口。通信接口2404通过网络与外界进行通信。控制装置2400可以通过通信接口2404以一定的通信协议，与通过该网连接的任意装置之间传输数据。
本发明实施例提供的样本图像拍摄设备2000的其他优点和特征可参考上述对本发明实施例提供的样本图像拍摄方法300、1900及其实施例的描述，在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有指令，所述指令在被处理器执行时引起处理器实施上述样本图像拍摄方法。
以上在说明书、附图以及权利要求书中提及的特征或者特征组合，只要在本发明的范围内是有意义的并且不会相互矛盾，均可以任意相互组合使用或者单独使用。参考本发明实施例提供的样本图像拍摄方法所说明的优点和特征以相应的方式适用于本发明实施例提供的样本图像拍摄设备和计算机可读存储介质，反之亦然。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (20)

1.一种样本图像拍摄方法，其特征在于，包括：
样本载体运送装置将待测样本载体运送到包括相机和物镜的成像装置下；
控制装置获取所述待测样本载体的样本区域中的至少三个参考点的水平位置坐标；
驱动装置的水平驱动部件使所述待测样本载体相对于所述成像装置水平运动，使得所述至少三个参考点分别停在所述成像装置的视野范围内，以便所述成像装置分别对所述至少三个参考点进行对焦；
所述控制装置根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦参数确定所述待测样本载体的对焦面表征函数，所述对焦面表征函数表征所述待测样本载体的样本区域上的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦参数之间的关系；
所述驱动装置的水平驱动部件使所述待测样本载体相对于所述成像装置连续水平运动；
所述驱动装置的竖直驱动部件和/或所述成像装置使所述待测样本载体的各个待拍摄点在所述成像装置的视野范围内满足所述对焦面表征函数，使得所述驱动装置在所述连续水平运动期间无需为了对焦而停止；
所述成像装置在所述连续水平运动期间对所述待测样本载体的各个待拍摄点以逐列扫描、逐行扫描或倾斜式扫描的方式进行连续拍摄，以获取各个待拍摄点的样本图像。
2.一种样本图像拍摄方法，其特征在于，包括：
样本载体运送装置将待测样本载体运送到包括相机和物镜的成像装置下；
控制装置获取所述待测样本载体的样本区域中的至少三个参考点的水平位置坐标；
驱动装置的水平驱动部件使所述待测样本载体相对于所述成像装置水平运动，使得所述至少三个参考点分别停在所述成像装置的视野范围内，以便所述成像装置分别对所述至少三个参考点进行对焦，从而获得所述至少三个参考点的对焦高度；
所述控制装置根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦高度确定所述待测样本载体的对焦面表征函数，所述对焦面表征函数表征所述待测样本载体的样本区域上的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦高度之间的关系；
所述驱动装置的水平驱动部件使所述待测样本载体相对于所述成像装置连续水平运动；
所述驱动装置的竖直驱动部件使所述待测样本载体在所述连续水平运动期间相对于所述成像装置竖直运动，以调整对焦高度，其中，在所述连续水平运动期间，在所述水平驱动部件使所述待测样本载体运动到各个待拍摄点的过程中，所述竖直驱动部件也同时根据所述对焦面表征函数使所述待测样本载体的各个待拍摄点在所述成像装置的视野范围内处于其对焦高度上，使得所述驱动装置在所述连续水平运动期间无需为了对焦而停止；
所述成像装置在所述连续水平运动期间对所述待测样本载体的各个待拍摄点以逐列扫描、逐行扫描或倾斜式扫描的方式进行连续拍摄，以获取各个待拍摄点的样本图像。
3.一种样本图像拍摄方法，其特征在于，包括：
样本载体运送装置将待测样本载体运送到包括相机和物镜的成像装置下；
控制装置获取所述待测样本载体的样本区域中的至少三个参考点的水平位置坐标；
驱动装置的水平驱动部件使所述待测样本载体相对于所述成像装置水平运动，使得所述至少三个参考点分别停在所述成像装置的视野范围内，以便所述成像装置分别对所述至少三个参考点进行对焦；
所述控制装置根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦参数确定所述待测样本载体的对焦面表征函数，所述对焦面表征函数表征所述待测样本载体的样本区域上的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦参数之间的关系；
在预定的拍摄时间内，所述驱动装置驱动所述待测样本载体与所述成像装置相对运动，同时所述成像装置以预定拍摄间隔对所述待测样本载体的样本区域中的感兴趣区域进行连续拍摄，其中，根据所述对焦面表征函数使每次拍摄所述感兴趣区域处于对焦状态，使得所述驱动装置无需为了对焦而停止。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述水平驱动部件的驱动速度设计成使得在所述成像装置的曝光时间内所述待测样本载体相对于所述成像装置的水平运动距离不大于2微米。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦参数确定所述待测样本载体的对焦面表征函数，包括：
根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦高度求解平面方程a*X+b*Y+c*Z+d＝0，以获得预测对焦面，其中，X、Y为水平位置坐标，Z为对焦高度，a、b、c、d为平面方程的待求解系数。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述连续水平运动期间，所述成像装置每秒拍摄的面积不小于1平方毫米。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述待测样本载体为涂抹有血液样本的待测玻片。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述待测玻片上涂抹有血液样本形成血膜，所述血膜在所述待测玻片上沿涂抹方向包括头部、体部和尾部，所述待拍摄点位于所述血膜的尾部和边缘中的至少一个上。
9.一种样本图像拍摄方法，其特征在于，包括：
将待测样本载体运送到成像装置下；
根据当前待测样本载体上的样本的厚度确定当前待测样本载体的对焦面表征函数，所述对焦面表征函数表征当前待测样本载体的样本区域中的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦参数之间的关系；
控制驱动装置的水平驱动部件使当前待测样本载体相对于所述成像装置连续水平运动；
使当前待测样本载体的各个待拍摄点在所述成像装置的视野范围内满足所述对焦面表征函数，使得所述驱动装置在所述连续水平运动期间无需为了对焦而停止，以便所述成像装置在所述连续水平运动期间对当前待测样本载体的各个待拍摄点进行连续拍摄。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据当前待测样本载体上的样本的厚度确定当前待测样本载体的对焦面表征函数，包括：
获取当前待测样本载体的样本区域中的至少三个参考点的水平位置坐标以及所述至少三个参考点在成像装置下的对焦参数；
根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦参数建立当前待测样本载体的对焦面表征函数。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述对焦参数为对焦高度，所述对焦面表征函数的表征形式包括预测对焦面；
使当前待测样本载体的各个待拍摄点在所述成像装置的视野范围内满足所述对焦面表征函数，包括：
控制所述驱动装置的竖直驱动部件使当前待测样本载体相对于所述成像装置竖直运动，以便当前待测样本载体在所述成像装置的视野范围内满足所述对焦面表征函数。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，控制驱动装置的水平驱动部件使当前待测样本载体相对于所述成像装置连续水平运动的同时，控制所述驱动装置的竖直驱动部件使当前待测样本载体相对于所述成像装置竖直运动，以便当前待测样本载体在所述成像装置的视野范围内满足所述对焦面表征函数。
13.一种样本图像拍摄设备，其特征在于，包括：
成像装置，具有相机和物镜并且用于对样本载体上的样本进行图像拍摄；
样本载体保持装置，用于保持样本载体；
驱动装置，具有用于使样本载体保持装置所保持的样本载体相对于成像装置水平运动的水平驱动部件和用于使样本载体保持装置所保持的样本载体相对于成像装置竖直运动的竖直驱动部件；
控制装置，与驱动装置和成像装置通信连接并且配置用于：
获取由样本载体保持装置保持的待测样本载体的样本区域中的至少三个参考点的水平位置坐标；
控制水平驱动部件使待测样本载体相对于成像装置水平运动，使得所述至少三个参考点分别停在成像装置的物镜的视野范围内并控制成像装置分别对所述至少三个参考点进行对焦，以获取所述至少三个参考点的对焦参数；
根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦参数确定待测样本载体的对焦面表征函数，所述对焦面表征函数表征待测样本载体的样本区域上的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦参数之间的关系；
控制水平驱动部件使待测样本载体相对于成像装置连续水平运动；
控制竖直驱动部件和/或成像装置使待测样本载体的各个待拍摄点在成像装置的视野范围内满足对焦面表征函数，使得驱动装置在所述连续水平运动期间无需为了对焦而停止；
控制成像装置在所述连续水平运动期间对待测样本载体的各个待拍摄点以逐列扫描、逐行扫描或倾斜式扫描的方式进行连续拍摄，以获取各个待拍摄点的样本图像。
14.一种样本图像拍摄设备，其特征在于，包括：
成像装置，具有相机和物镜并且用于对样本载体上的样本进行图像拍摄；
样本载体保持装置，用于保持样本载体；
驱动装置，具有用于使样本载体保持装置所保持的样本载体相对于成像装置水平运动的水平驱动部件和用于使样本载体保持装置所保持的样本载体相对于成像装置竖直运动的竖直驱动部件；
控制装置，与驱动装置和成像装置通信连接并且配置用于：
获取由样本载体保持装置保持的待测样本载体的样本区域中的至少三个参考点的水平位置坐标；
控制水平驱动部件使待测样本载体相对于成像装置水平运动，使得所述至少三个参考点分别停在成像装置的视野范围内，以便成像装置分别对所述至少三个参考点进行对焦，从而获得所述至少三个参考点的对焦高度；
根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦高度确定待测样本载体的对焦面表征函数，所述对焦面表征函数表征所述待测样本载体的样本区域上的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦高度之间的关系；
控制水平驱动部件使待测样本载体相对于成像装置连续水平运动；
控制竖直驱动部件使待测样本载体在所述连续水平运动期间相对于成像装置竖直运动，以调整对焦高度，其中，在所述连续水平运动期间，在水平驱动部件使待测样本载体运动到各个待拍摄点的过程中，竖直驱动部件也同时根据所述对焦面表征函数使待测样本载体的各个待拍摄点在成像装置的视野范围内处于其对焦高度上，使得驱动装置在所述连续水平运动期间无需为了对焦而停止；
控制成像装置在所述连续水平运动期间对待测样本载体的各个待拍摄点以逐列扫描、逐行扫描或倾斜式扫描的方式进行连续拍摄，以获取各个待拍摄点的样本图像。
15.一种样本图像拍摄设备，其特征在于，包括：
成像装置，具有相机和物镜并且用于对样本载体上的样本进行图像拍摄；
样本载体保持装置，用于保持样本载体；
驱动装置，具有用于使样本载体保持装置所保持的样本载体相对于成像装置水平运动的水平驱动部件和用于使样本载体保持装置所保持的样本载体相对于成像装置竖直运动的竖直驱动部件；
控制装置，与驱动装置和成像装置通信连接并且配置用于：
获取由样本载体保持装置保持的待测样本载体的样本区域中的至少三个参考点的水平位置坐标；
控制水平驱动部件使待测样本载体相对于成像装置水平运动，使得所述至少三个参考点分别停在成像装置的物镜的视野范围内并控制成像装置分别对所述至少三个参考点进行对焦，以获取所述至少三个参考点的对焦参数；
根据所述至少三个参考点的水平位置坐标和对焦参数确定待测样本载体的对焦面表征函数，所述对焦面表征函数表征待测样本载体的样本区域上的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦参数之间的关系；
在预定的拍摄时间内，控制驱动装置驱动待测样本载体与成像装置相对运动，同时控制成像装置以预定拍摄间隔对待测样本载体的样本区域中的感兴趣区域进行连续拍摄，其中，根据所述对焦面表征函数使每次拍摄所述感兴趣区域处于对焦状态，使得驱动装置无需为了对焦而停止。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的样本图像拍摄设备，其特征在于，所述水平驱动部件的驱动速度设计成使得在所述成像装置的曝光时间内所述待测样本载体相对于所述成像装置的水平运动距离不大于2微米。
17.根据权利要求13至15中任一项所述的样本图像拍摄设备，其特征在于，所述控制装置进一步配置用于控制所述驱动装置和/或所述成像装置，使得在所述连续水平运动期间所述成像装置每秒拍摄的面积不小于1平方毫米。
18.根据权利要求13至15中任一项所述的样本图像拍摄设备，其特征在于，所述待测样本载体为涂抹有血液样本的待测玻片。
19.根据权利要求18所述的样本图像拍摄设备，其特征在于，在所述待测玻片上涂抹有血液样本形成血膜，所述血膜在所述待测玻片上沿涂抹方向包括头部、体部和尾部，所述待拍摄点位于所述血膜的尾部和边缘中的至少一个上。
20.一种样本图像拍摄设备，其特征在于，包括：
成像装置，具有相机和物镜并且用于对样本载体上的样本进行图像拍摄；
样本载体保持装置，用于保持样本载体；
驱动装置，具有用于使样本载体保持装置所保持的样本载体相对于成像装置水平运动的水平驱动部件和用于使样本载体保持装置所保持的样本载体相对于成像装置竖直运动的竖直驱动部件；
控制装置，与驱动装置和成像装置通信连接并且配置用于：
根据由样本载体保持装置保持的当前待测样本载体上的样本的厚度确定当前待测样本载体的对焦面表征函数，所述对焦面表征函数表征当前待测样本载体的样本区域中的各个待拍摄点的水平位置坐标与对焦参数之间的关系，
控制水平驱动部件使当前待测样本载体相对于成像装置连续水平运动，
控制竖直驱动部件和/或成像装置使当前待测样本载体的各个待拍摄点在所述成像装置的视野范围内满足所述对焦面表征函数，使得所述驱动装置在所述连续水平运动期间无需为了对焦而停止，
控制成像装置在所述连续水平运动期间对当前待测样本载体的各个待拍摄点进行连续拍摄。
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