CN117872577A - 一种便携式细胞分析系统及其显微成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式细胞分析系统及其显微成像方法，便携式细胞分析系统包括显微成像模组、载物台和光源；显微成像模组包括图像采集单元和显微放大单元，沿垂直载物台的方向，图像采集单元与载物台之间的有效工作距离L1满足30mm≤L1≤100mm；显微放大单元至少包括放大物镜组，放大物镜组包括至少一个物镜，物镜的焦距f满足2mm≤f≤10mm；便携式细胞分析系统用于对尺寸为L2的观测样品进行显微成像，1μm≤L2≤120μm。通过合理设置图像采集单元与载物台之间有效工作距离以及物镜的焦距，在保证细胞分析系统可以对1μm‑120μm之间大尺寸范围内的观测样品进行显微成像的前提下，显微成像模组小巧紧凑，增加细胞分析系统的集成度和便携性，降低细胞分析系统的成本。

Description

一种便携式细胞分析系统及其显微成像方法

本申请是申请号为201910932469.1专利申请的分案申请(原申请的申请日为2019年9月29日，发明名称为一种便携式细胞分析系统及其显微成像方法)。

技术领域

本发明实施例涉及显微成像技术领域，尤其涉及一种便携式细胞分析系统及其显微成像方法。

背景技术

利用显微成像技术的自动细胞计仪目前越来越多应用在教学，科研，细胞分析等领域中，帮助高校、科研院所、企业里的相关人员实现快速细胞计数、细胞活力分析、细胞质量管理等需求。

传统的显微成像光路分为有限远成像光路以及无限远落射光路两种；对于有限远光路，使用的是有限远物镜，且匹配的光学筒长需要达到160mm；对于无限远落射光路，采用的是无限远物镜，且因为物镜和管镜之间为平行光路，故加入的其它光学元件，如二向色镜、滤光片等，大大加大了整个系统的光程，以及整个系统的尺寸和体积。并且，传统的显微成像技术需要使用CCD、CMOS等图像采集器件将光学成像图片呈现在PC端，众所周知，早期的CCD或CMOS因为技术工艺和生产成本的限制，芯片尺寸相对偏小，但是随着技术的发展，以及用户对于大像素高分辨率的图像效果追求，使得现在的CCD或CMOS的芯片尺寸越来越大，使得科研级CCD或CMOS相机的成本也居高不下。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种便携式细胞分析系统及其显微成像方法，解决现有技术中便携式细胞分析系统体积大、便携性差、成本高的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种便携式细胞分析系统，包括显微成像模组、载物台和光源；

所述显微成像模组包括图像采集单元和显微放大单元；沿垂直所述载物台的方向，所述图像采集单元与所述载物台之间的有效工作距离L1满足30mm≤L1≤100mm；所述显微放大单元至少包括放大物镜组，所述放大物镜组包括至少一个物镜，所述物镜的焦距f满足2mm≤f≤10mm；

所述便携式细胞分析系统用于对尺寸为L2的观测样品进行显微成像，其中，L2满足1μm≤L2≤120μm。

可选的，所述显微成像模组可拆卸设置。

可选的，所述便携式细胞分析系统还包括升降组件，所述显微成像模组可拆卸设置于所述升降组件上。

可选的，所述便携式细胞分析系统处于工作状态时，所述显微成像模组设置于所述载物台远离所述光源的一侧；

所述载物台上形成有开口；所述显微成像模组包括靠近所述载物台一侧的第一部分和远离所述载物台一侧的第二部分，所述第一部分在所述载物台所在平面上的垂直投影位于所述开口内；所述便携式细胞分析系统处于非工作状态时，所述第一部分嵌套于所述开口内。

可选的，沿垂直所述载物台的方向，所述图像采集单元与所述显微放大单元之间的距离可调整。

可选的，所述光源可拆卸设置。

可选的，所述便携式细胞分析系统还包括升降组件，所述光源可拆卸设置于所述升降组件上。

可选的，所述便携式细胞分析系统处于工作状态时，所述光源设置于所述载物台远离所述显微成像模组的一侧；

所述载物台上形成有开口；所述光源在所述载物台所在平面上的垂直投影位于所述开口内；所述便携式细胞分析系统处于非工作状态时，所述光源嵌套于所述开口内。

可选的，所述放大物镜组包括多个放大倍率不同的物镜。

可选的，所述显微放大单元还包括放大目镜组，所述放大目镜组位于所述放大物镜组远离所述载物台的一侧；

所述放大目镜组包括多个放大倍率不同的目镜。

可选的，所述放大物镜组包括多个放大倍率不同的物镜；

所述显微放大单元还包括放大目镜组，所述放大目镜组包括多个放大倍率不同的目镜；

一个所述目镜和一个所述物镜形成组合镜头。

可选的，所述便携式细胞分析系统还包括控制模组，所述控制模组与所述显微放大单元连接，用于根据观测样品尺寸或者基于用户放大需求调节所述显微放大单元的放大倍数。

可选的，所述图像采集单元的尺寸小于或者等于1/3英寸。

可选的，所述图像采集单元还包括至少一个放大镜片。

可选的，所述图像采集单元为可移动摄像头或者带摄像头的移动终端。

第二方面，本发明实施例还提供了一种便携式细胞分析系统的显微成像方法，应用于第一方面提供的便携式细胞分析系统，包括：

沿垂直所述载物台的方向，连续调节所述图像采集单元和所述显微放大单元之间的距离至预设距离；

在所述预设距离下，采用所述便携式细胞分析系统对观测样品进行显微成像。

本发明实施例提供的便携式细胞分析系统及其显微成像方法，通过设置图像采集单元与载物台之间的有效工作距离L1满足30mm≤L1≤100mm，设置显微放大单元包括至少一个物镜，且物镜的焦距f满足2mm≤f≤10mm，在保证便携式细胞分析系统可以对1μm-120μm之间大尺寸范围内的观测样品进行显微成像的前提下，显微成像模组小巧紧凑，在确定的放大倍率范围内，成像系统整体光程方面远远小于传统的成像光路，结构简化，增加便携式细胞分析系统的集成度和便携性；进一步的，采用本发明实施例提供的便携式细胞分析系统即可实现清晰显微成像，区别于使用CCD或者CMOS显微镜，可以大大节省成本，具有更为实际的推广意义。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明实施例提供的一种便携式细胞分析系统的整体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种放大物镜组的俯视结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种显微成像示意图；

图4是本发明实施例提供的一种便携式细胞分析系统的正视图；

图5是本发明实施例提供的另一种便携式细胞分析系统的正视图；

图6是本发明实施例提供的一种可拆卸显微成像模组的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种载物台的俯视结构示意图；

图8是本发明实施例提供的另一种显微成像示意图；

图9是本发明实施例提供的另一种显微成像示意图；

图10是本发明实施例提供的另一种便携式细胞分析系统的整体结构示意图；

图11是本发明实施例共的另一种便携式细胞分析系统的正视图；

图12是本发明实施例提供的另一种便携式细胞分析系统的正视图；

图13是基于显微放大单元包括放大物镜组的一种便携式细胞分析系统结构示意图；

图14是本发明实施例提供的一种放大目镜组的俯视结构示意图；

图15是本发明实施例提供的一种组合镜头的结构示意图；

图16是基于显微放大单元包括组合镜头的一种便携式细胞分析系统结构示意图；

图17是基于图16提供的便携式细胞分析系统的显微成像示意图；

图18是本发明实施例提供的一种图像采集单元的结构示意图；

图19是基于图像采集单元包括放大镜片的一种便携式细胞分析系统的结构示意图；

图20是基于图19提供的便携式细胞分析系统的显微成像示意图；

图21是本发明实施例提供的一种便携式细胞分析系统的显微成像方法的流程示意图。

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，以下将结合本发明实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。

图1是本发明实施例提供的一种便携式细胞分析系统的整体结构示意图，图2是本发明实施例提供的一种放大物镜组的俯视结构示意图，图3是本发明实施例提供的一种显微成像示意图，图4是本发明实施例提供的一种便携式细胞分析系统的正视图，如图1、图2、图3和图4所示，本发明实施例提供的便携式细胞分析系统包括显微成像模组10、载物台20和光源30；显微成像模组10包括图像采集单元11和显微放大单元12；沿垂直载物台20的方向，图像采集单元11与载物台20之间的有效工作距离L1满足30mm≤L1≤100mm；显微放大单元12至少包括放大物镜组121，放大物镜组121包括至少一个物镜1211，物镜1211的焦距f满足2mm≤f≤10mm；便携式细胞分析系统用于对尺寸为L2的观测样品进行显微成像，其中，L2满足1μm≤L2≤120μm。

区别于现有技术中的CCD或者CMOS结构，本发明实施例提供的便携式细胞分析系统中，图像采集单元11可以类似手机摄像头中的微型图像采集模块，将微型图像采集模块应用到显微领域，与显微放大单元12配合，能大大减小显微成像模组的体积，从而减小整个便携式细胞分析系统的体积，进而降低便携式细胞分析系统的成本。

进一步的，本发明实施例的技术方案中，沿垂直载物台20的方向(即图中所示的X方向)，图像采集单元11与载物台20之间的有效工作距离L1满足30mm≤L1≤100mm，放大物镜组121包括至少一个物镜1211，且物镜1211的焦距f满足2mm≤f≤10mm，在图像采集单元11如此的有效工作距离以及物镜1211如此的焦距范围内可以对1μm-120μm之间大尺寸范围内的观测样品进行清晰显微成像，如图3所示。本发明实施例的方案有利于减小显微放大单元12的尺寸，保证显微成像模组10整体结构小巧紧凑；同时有利于减小图像采集单元11与载物台20之间的有效工作距离，减小便携式细胞分析系统的整体体积，增加便携式细胞分析系统的集成度和便携性。

可选的，继续参考图1所示，本发明实施例提供的便携式细胞分析系统还包括载物台20和光源30，载物台20用于承载观测样品。光源30为明场光源，用于照亮观测样品，便于显微成像模组10对观测样品进行显微成像。可选的，光源30可以包括LED光源、OLED光源或者激光光源中的至少一种，本发明实施例对光源30的具体形式不进行限定。

综上，本发明实施例提供的便携式细胞分析系统，通过设置图像采集单元类似于手机摄像头中的微型图像采集模块，将微型图像采集模块应用到显微领域，与显微放大单元配合，区别与现有技术中的CCD或者CMOS显微镜，可以减小显微成像模组的体积，从而减小整个便携式细胞分析系统的体积，进而降低便携式细胞分析系统的成本；；进一步的，设置图像采集单元与载物台之间的有效工作距离L1满足30mm≤L1≤100mm，设置显微放大单元包括至少一个物镜，物镜的焦距f满足2mm≤f≤10mm；在如此的有效工作距离以及如此的焦距范围内可以对1μm-120μm之间大尺寸范围内的观测样品进行清晰显微成像，保证显微成像模组整体结构小巧紧凑，增加便携式细胞分析系统的集成度和便携性。

可选的，图像采集单元12的尺寸小于或者等于1/3英寸。

示例性的，现在的CCD或CMOS的芯片尺寸越来越大，使得科研级CCD或CMOS相机的成本也居高不下。本发明实施例提供的便携式细胞分析系统区别于传统的CCD或CMOS相机的差异在于，使用了较小图像采集单元12尺寸的相机，实现了细胞分析领域的显微成像，如使用较低成本的1/3英寸感光尺寸的图像采集单元12实现了较好的成像效果，符合了终端客户的使用需求，也极大的降低了终端客户的采购和使用成本。

在上述实施例的基础上，显微成像模组10可拆卸设置。

示例性的，区别于现有CCD或者CMOS结构中显微成像模组固定集成设置的结构，本发明实施例提供的便携式细胞分析系统中，显微成像模组10可拆卸设置，具体的，显微成像模组10可以可拆卸设置于支撑柱(图中未示出)上，方便用户根据不同观测样品选择不同的显微成像模组10，例如针对观测样品进行高放大倍率显微成像和较低放大倍率显微成像时，可以基于显微成像模组的可拆卸性能直接调换不同的显微成像模组，各个显微成像模组仅需微调便可以实现清晰成像，保证在不同放大需求下简单快速实现清晰成像。

图4是本发明实施例提供的一种便携式细胞分析系统的正视图，图5是本发明实施例提供的另一种便携式细胞分析系统的正视图，结合图1、图4和图5所示，本发明实施例提供的便携式细胞分析系统还可以包括升降组件40，显微成像模组10可拆卸设置于升降组件40上，升降组件40可以带动显微成像模组10运动，实现便携式细胞分析系统不同的工作状态。

具体的，如图4所示，便携式细胞分析系统处于工作状态时，显微成像模组10设置于载物台20远离光源30的一侧。

示例性的，便携式细胞分析系统处于工作状态可以理解为便携式细胞分析系统处于正常的显微成像状态。在便携式细胞分析系统处于正常工作状态时，图像采集单元11正常接收光信号，并将光信号转换为电信号。此时，通过升降组件40带动显微成像模组10升降，设置沿垂直载物台20的方向(如图中的所述的X方向)，图像采集单元11与载物台20之间的距离L1即为图像采集单元11的有效工作距离，L1满足30mm≤L1≤100mm，在满足图像采集单元11正常光电转换的前提下，减小显微成像模组10的体积，进一步减小便携式细胞分析系统的体积，符合便携式细胞分析系统的小型化和便携性的发展趋势。

进一步，图6是本发明实施例提供的一种显微成像模组的结构示意图，图7是本发明实施例提供的一种载物台的俯视结构示意图，如图5、图6和图7所示，载物台20上形成有开口21；显微成像模组10包括靠近载物台20一侧的第一部分101和远离载物台20一侧的第二部分102，第一部分101在载物台20所在平面上的垂直投影位于开口21内；便携式细胞分析系统处于非工作状态时，第一部分101嵌套于开口21内。

示例性的，如图5和6所示，显微成像模组10包括靠近载物台20一侧的第一部分101和远离载物台20一侧的第二部分102，其中，第一部分101可以为显微放大单元12，第二部分102为图像采集单元11；或者第一部分101可以为部分显微放大单元12，第二部分102包括图像采集单元11以及部分显微放大单元12；或者第一部分101包括显微放大单元12以及部分图像采集单元11，第二部分包括部分图像采集单元11。本发明实施例对第一部分101和第二部分102的组成情况不进行限定，图5和图6仅以第一部分101为显微放大单元12，第二部分102为图像采集单元11为例进行说明。进一步的，如图5和图7所示，载物台20上形成有开口21，且第一部分101在载物台20所在平面上的垂直投影位于开口21内，如此，在便携式细胞分析系统处于非工作状态时，可以通过升降组件40带动显微成像模组10向靠近载物台20的一侧下降，以使显微成像模组10的第一部分101嵌套于开口21内，如此保证便携式细胞分析系统在非工作状态时体积较小，便于收纳以及搬动；并且，设置便携式细胞分析系统在非工作状态时，显微成像模组10的第一部分101嵌套于开口21内还可以对显微成像模组10进行保护，避免外界硬物磕碰损伤显微成像模组10。

可选的，沿垂直载物台20的方向，图像采集单元11与显微放大单元12之间的距离可调整。

示例性的，除了设置显微成像模组10可拆卸设置于升降组件40上，通过整体更换显微成像模组10还实现不同的放大倍率，保证在不同放大需求下简单快速实现清晰成像之外，还可以设置图像采集单元11与显微放大单元12之间的距离可调整，通过调整图像采集单元11与显微放大单元12之间的距离，在不改变光学分辨率的基础上实现放大倍率改变，可以应用于在同样光学分辨率下，但需要通过图像放大的观察或检测场景。并且，区别于传统显微镜的固定倍数切换，本发明实施例通过设置图像采集单元11与显微放大单元12之间的距离可调整，通过逐渐调整图像采集单元11与显微放大单元12之间的距离，可以实现连续放大倍数的切换。

具体的，图8是本发明实施例提供的另一种显微成像示意图，图9是本发明实施例提供的另一种显微成像示意图，图8具体为在物镜1211的焦距为8mm，图像采集单元11与显微放大单元12之间的间距为56mm时的10倍放大倍率的显微成像示意图，图9具体为在物镜1211的焦距为8mm，图像采集单元11与显微放大单元12之间的间距为30mm时的2.5倍放大倍率的显微成像示意图；如图8和图9所示，通过调整图像采集单元11与显微放大单元12之间的距离，在不改变光学分辨率的基础上可以实现放大倍率改变，实现不同放大倍率的显微成像。

需要说明的是，上述实施例以便携式细胞分析系统为正置的细胞分析系统为例进行说明，即按照从上到下的顺序，便携式细胞分析系统依次包括显微成像模组10、载物台20和光源30。可以理解的是，本发明实施例提供的便携式细胞分析系统也可以为倒置的细胞分析系统，即按照从上到下的顺序，便携式细胞分析系统依次包括光源30、载物台20和显微成像模组10，下面对倒置的便携式细胞分析系统进行详细说明。

可选的，光源30可拆卸设置。

示例性的，设置光源30可拆卸设置，可以根据不同光源需求简单快捷地更换光源，例如在对大面积的观测样品进行显微成像时，可以更换大面积光源或者大视角光源，保证大面积的观测样品均处于明场区域；在对小面积的观测样品进行显微成像时，可以更换小面积光源，有利于节能环保。

在上述实施例的基础上，图10是本发明实施例提供的另一种便携式细胞分析系统的整体结构示意图，如图10所示，本发明实施例提供的携式细胞分析系统还可以包括升降组件40，光源30可拆卸设置于升降组件40上，升降组件40可以带动光源30运动，根据显微成像需求可以形成不同面积的明场区域，有利于提高显微成像的清晰度。

进一步的，图11是本发明实施例共的另一种便携式细胞分析系统的正视图，如图11所示，便携式细胞分析系统处于工作状态时，光源30设置于载物台20远离显微成像模组10的一侧，通过升降组件40带动光源30运动，保证可以根据显微成像需求可以形成不同面积的明场区域，有利于提高显微成像的清晰度。

进一步的，图12是本发明实施例提供的另一种便携式细胞分析系统的正视图，如图7和图12所示，载物台20上形成有开口21；光源30在载物台20所在平面上的垂直投影位于开口21内；便携式细胞分析系统处于非工作状态时，光源30嵌套于开口21内，如此，在便携式细胞分析系统处于非工作状态时，可以通过升降组件40带动光源30向靠近载物台20的一侧下降，以使光源30嵌套于开口21内，如此保证便携式细胞分析系统在非工作状态时体积较小，便于收纳以及搬动；并且，设置便携式细胞分析系统在非工作状态时，光源30嵌套于开口21内还可以对光源30进行保护，避免外界硬物磕碰损伤光源30。

可选的，当便携式细胞分析系统为倒置的细胞分析系统时，沿垂直载物台20的方向，图像采集单元11与显微放大单元12之间的距离同样可调整。

示例性的，设置图像采集单元11与显微放大单元12之间的距离可调整，通过调整图像采集单元11与显微放大单元12之间的距离，在不改变光学分辨率的基础上实现放大倍率改变，可以应用于在同样光学分辨率下，但需要通过图像放大的观察或检测场景。并且，区别于传统显微镜的固定倍数切换，本发明实施例通过设置图像采集单元11与显微放大单元12之间的距离可调整，通过逐渐调整图像采集单元11与显微放大单元12之间的距离，可以实现连续放大倍数的切换。调节图像采集单元11与显微放大单元12之间的间距获取的显微成像示意图同样可以参考图8和图9所示，这里不再赘述。

进一步的，当便携式细胞分析系统为倒置的细胞分析系统时，显微成像模组10可以为可拆卸设置结构。具体的，显微成像模组10可以可拆卸设置于支撑柱(图中未示出)上，方便用户根据不同观测样品选择不同的显微成像模组10，例如针对观测样品进行高放大倍率显微成像和较低放大倍率显微成像时，可以基于显微成像模组的可拆卸性能直接调换不同的显微成像模组，各个显微成像模组仅需微调便可以实现清晰成像，保证在不同放大需求下简单快速实现清晰成像。

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的显微放大单元12可以具备多个不同的放大倍率，接下来以显微放大单元如何实现多个不同的放大倍率进行详细说明。

可选的，继续参考图2所示，本发明实施例提供的放大物镜组121可以包括多个放大倍率不同的物镜1211。

示例性的，如图2所示，本发明实施例提供的放大物镜组121可以包括物镜转盘1212以及设置于物镜转盘1212上的多个放大倍率不同的物镜1211，通过转动物镜转盘1212，调换放大倍率不同的物镜1211，在不同的放大倍率需求下选择不同放大倍率的物镜1211，保证显微成像模组10可以适用于不同放大倍率需求的情况，提升便携式细胞分析系统的普适性。具体的，图13是基于显微放大单元包括放大物镜组的一种便携式细胞分析系统结构示意图，图3具体是基于图13提供的便携式细胞分析系统的10倍放大倍率的显微成像示意图，如图3和13所示，显微成像模组10选用1/3英寸靶面的图像采集单元11和一个物镜1211来组合显微成像，与传统显微成像的原理相同，通过视野大小的变化来实现不同的光学倍率。具体的，图3是在物面不变，图像采集单元11与观测样品(图中未示出)之间的距离L1为64mm时的10倍放大倍率的显微成像示意图，如图3所示，在显微成像模组10仅包括图像采集单元11和一个物镜1211，同时设置图像采集单元11与观测样品(图中未示出)之间的距离L1为64mm时，可以对观测样品进行清晰成像，进一步说明本发明实施例提供的便携式细胞分析系统在保证对观测样品清晰成像的前提下，可以实现便携式细胞分析系统小型化和便携化特点。

可选的，图14是本发明实施例提供的一种放大目镜组的俯视结构示意图，如图14所示，本发明实施例提供的显微放大单元12还可以包括放大目镜组122，放大目镜组122位于放大物镜组121远离载物台20的一侧；放大目镜组122可以包括多个放大倍率不同的目镜1221。

示例性的，通过在显微放大单元12中增设放大目镜组122，设置放大目镜组122位于放大物镜组121远离载物台20的一侧，可以通过放大目镜组122进一步调整显微放大单元12的放大倍率，提升便携式细胞分析系统的显微成像效果。进一步的，如图14所示，放大目镜组122可以包括目镜转盘1222，多个放大倍率不同的目镜1221设置于目镜转盘1222上，通过转动目镜转盘1222，调换放大倍率不同的目镜1221。设置放大目镜组122可以包括多个放大倍率不同的目镜1221，针对不同的放大需求，可以通过调整使用不同放大倍率的目镜1221，增加放大倍率调节的灵活性。

需要说明的是，图14仅以放大目镜组122的一种可行的方式进行说明，而非对放大目镜组122的限定，可以理解的是，其他放大目镜组122的组成方式也在本发明实施例的保护范围内。

可选的，本发明实施例提供的便携式细胞分析系统中，放大物镜组可以包括多个放大倍率不同的物镜；显微放大单元还可以包括放大目镜组，放大目镜组可以包括多个放大倍率不同的目镜；一个目镜和一个物镜可以形成组合镜头。具体的，图15是本发明实施例提供的一种组合镜头的结构示意图，如图15所示，一个目镜1221和一个物镜1211形成组合镜头123，通过组合镜头123对观测样品进行组合放大，提升观测样品的放大效果。

具体的，图16是基于显微放大单元包括组合镜头的一种便携式细胞分析系统结构示意图，图17是基于图16提供的便携式细胞分析系统的显微成像示意图，如图16和17所示，显微成像模组10选用1/3英寸靶面的图像采集单元11和组合镜头123来组合显微成像。具体的，图17是在物面不变，图像采集单元11与观测样品(图中未示出)之间的距离L1为44mm时的5倍放大倍率的显微成像示意图，如图17所示，在显微成像模组10仅包括图像采集单元11和组合镜头123，同时设置图像采集单元11与观测样品(图中未示出)之间的距离L1为44mm时，可以对观测样品进行清晰成像，进一步说明本发明实施例提供的便携式细胞分析系统在保证对观测样品清晰成像的前提下，可以实现便携式细胞分析系统小型化和便携化特点。

综上所述，本发明实施例提供的显微放大单元中，放大物镜组可以包括多个放大倍率不同的物镜；和/或，显微放大单元还可以包括放大目镜组，放大目镜组包括多个放大倍率不同的目镜。进一步的，目镜和物镜还可以组成组合镜头，通过放大倍率不同的物镜，和/或，通过放大倍率不同的目镜，和/或，通过放大倍率不同的组合镜头，满足不同放大倍率的需求，保证本发明实施例提供的便携式细胞分析系统具备良好的普适性。

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的便携式细胞分析系统还可以包括控制模组(图中未示出)，控制模组与显微放大单元连接，用于根据观测样品尺寸或者基于用户放大需求调节所述显微放大单元的放大倍数。

示例性的，根据观测样品尺寸，用户可以手动调节控制模组，以实现不同放大倍率的物镜、不同放大倍率的目镜和/或不同放大倍率的组合镜头实现对待测样品的显微放大成像；或者，控制模组接收用户的放大需求，根据用户的放大需求，自动进行控制调节，以实现不同放大倍率的物镜、不同放大倍率的目镜和/或不同放大倍率的组合镜头实现对待测样品的显微放大成像。本发明实施例对控制模组符合实现放大倍率切换不进行限定。

可选的，图18是本发明实施例提供的一种图像采集单元的结构示意图，如图18所示，图像采集单元11除了包括光电转换元件111之外，还可以包括至少一个放大镜片112，图18仅以图像采集单元11包括一个放大镜片112为例进行说明。

示例性的，通过在图像采集单元11中增设至少一个放大镜片112，进一步提升便携式细胞分析系统的放大效果。

进一步的，图像采集单元11可以为可移动摄像头，例如为移动终端中的摄像头；或者图像采集单元11可以为带摄像头的移动终端，例如带摄像头的手机。通过可移动摄像头或者带摄像头的移动终端结合至少一个物镜的方案实现显微成像，保证便携式细胞分析系统结构简单，实用性高。

具体的，图19是基于图像采集单元包括放大镜片的一种便携式细胞分析系统的结构示意图，图20是基于图19提供的便携式细胞分析系统的显微成像示意图，如图19和20所示，显微成像模组10选用1/3英寸靶面的图像采集单元11和一个物镜1211来组合显微成像，与传统显微成像的原理相同，通过视野大小的变化来实现不同的光学倍率。具体的，图20是在物面不变，图像采集单元11中的光电转换元件111与观测样品(图中未示出)之间的距离L1为38mm时的2.5倍放大倍率的显微成像示意图，如图20所示，在显微成像模组10仅包括图像采集单元11和一个物镜1211，同时，图像采集单元111包括光电转换元件111和至少一个放大镜片112的情况下，同时设置光电转换元件111与观测样品(图中未示出)之间的距离L1为38mm时，可以对观测样品进行清晰成像，进一步说明本发明实施例提供的便携式细胞分析系统在保证对观测样品清晰成像的前提下，可以实现便携式细胞分析系统小型化和便携化特点。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种便携式细胞分析系统的显微成像方法，该显微成像方法应用于本发明实施例提供的便携式细胞分析系统。具体的，图21是本发明实施例提供的一种便携式细胞分析系统的显微成像方法的流程示意图，如图21所示，本发明实施例提供的显微成像方法包括：

S110、沿垂直所述载物台的方向，连续调节所述图像采集单元和所述显微放大单元之间的距离至预设距离。

示例性的，图像采集单元和显微放大单元之间的距离可以连续调节。在显微成像过程中，可以根据观测样品尺寸或者用户需求，连续调节图像采集单元和显微放大单元之间的距离，以得到观测样品的清晰放大图像或者满足用户的放大需求，此时图像采集单元和显微放大单元之间的距离可以理解为预设距离。

S120、在所述预设距离下，采用所述便携式细胞分析系统对观测样品进行显微成像。

示例性的，在上述预设距离下，采用本发明实施例提供的便携式细胞分析系统对观测样品进行显微成像，保证得到清晰的显微放大图像。

本发明实施例提供的显微成像方法，通过连续调节图像采集单元和显微放大单元之间的距离，可以实现连续放大倍数的切换，保证得到观测样品最清晰放大图像或者满足用户的放大需求，显微成像方法简单精确，实用性高。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，本发明的各个实施方式的特征可以部分地或者全部地彼此耦合或组合，并且可以以各种方式彼此协作并在技术上被驱动。对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (13)

1.一种便携式细胞分析系统，其特征在于，包括显微成像模组、载物台和光源；

所述显微成像模组包括图像采集单元和显微放大单元；沿垂直所述载物台的方向，所述图像采集单元与所述载物台之间的有效工作距离L1满足30mm≤L1≤100mm；所述显微放大单元至少包括放大物镜组，所述放大物镜组包括至少一个物镜，所述物镜的焦距f满足2mm≤f≤10mm；

所述便携式细胞分析系统用于对尺寸为L2的观测样品进行显微成像，其中，L2满足1μm≤L2≤120μm；

所述便携式细胞分析系统处于工作状态时，所述光源设置于所述载物台远离所述显微成像模组的一侧；其中，所述光源包括LED光源、OLED光源和激光光源中的至少一种；

所述载物台上形成有开口；所述光源在所述载物台所在平面上的垂直投影位于所述开口内；所述便携式细胞分析系统处于非工作状态时，所述光源嵌套于所述开口内。

2.根据权利要求1所述的便携式细胞分析系统，其特征在于，所述显微成像模组可拆卸设置。

3.根据权利要求1所述的便携式细胞分析系统，其特征在于，沿垂直所述载物台的方向，所述图像采集单元与所述显微放大单元之间的距离可调整。

4.根据权利要求1所述的便携式细胞分析系统，其特征在于，所述光源可拆卸设置。

5.根据权利要求4所述的便携式细胞分析系统，其特征在于，所述便携式细胞分析系统还包括升降组件，所述光源可拆卸设置于所述升降组件上。

6.根据权利要求1所述的便携式细胞分析系统，其特征在于，所述放大物镜组包括多个放大倍率不同的物镜。

7.根据权利要求1所述的便携式细胞分析系统，其特征在于，所述显微放大单元还包括放大目镜组，所述放大目镜组位于所述放大物镜组远离所述载物台的一侧；

所述放大目镜组包括多个放大倍率不同的目镜。

8.根据权利要求1所述的便携式细胞分析系统，其特征在于，所述放大物镜组包括多个放大倍率不同的物镜；

所述显微放大单元还包括放大目镜组，所述放大目镜组包括多个放大倍率不同的目镜；

一个所述目镜和一个所述物镜形成组合镜头。

9.根据权利要求6-8任一项所述的便携式细胞分析系统，其特征在于，所述便携式细胞分析系统还包括控制模组，所述控制模组与所述显微放大单元连接，用于根据观测样品尺寸或者基于用户放大需求调节所述显微放大单元的放大倍数。

10.根据权利要求1所述的便携式细胞分析系统，其特征在于，所述图像采集单元的尺寸小于或者等于1/3英寸。

11.根据权利要求1所述的便携式细胞分析系统，其特征在于，所述图像采集单元还包括至少一个放大镜片。

12.根据权利要求1所述的便携式细胞分析系统，其特征在于，所述图像采集单元为可移动摄像头或者带摄像头的移动终端。

13.一种便携式细胞分析系统的显微成像方法，应用于权利要求1-12任一项所述的便携式细胞分析系统，其特征在于，包括：

沿垂直所述载物台的方向，连续调节所述图像采集单元和所述显微放大单元之间的距离至预设距离；

在所述预设距离下，采用所述便携式细胞分析系统对观测样品进行显微成像。