CN1584561A

CN1584561A - 自动调焦距的血细胞光学分析装置及其分析方法

Info

Publication number: CN1584561A
Application number: CN 200410027606
Authority: CN
Inventors: 郭志友; 孙慧卿; 范广涵
Original assignee: South China Normal University
Current assignee: South China Normal University
Priority date: 2004-06-15
Filing date: 2004-06-15
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2024-06-15
Also published as: CN1284993C

Abstract

本发明涉及一种自动调焦距的血细胞光学分析装置，由控制PC计算机、光源控制电路、光源、聚光机构、载物台、样品、摄像电路、焦距调整控制电路、调焦机构、稳压电源共同连接构成；本发明还涉及所述的装置用于自动调焦距的血细胞光学分析的方法，本发明的载物台可以平面坐标内自动移动功能；显微镜自动调焦距功能；利用PC计算机控制软件，通过鼠标器控制移动、调焦距、图像放大、保存文件功能；装置可以分析血细胞中的红细胞、胆固醇等；适合光治疗等人体治疗的间接分析仪器。

Description

自动调焦距的血细胞光学分析装置及其分析方法

技术领域

本发明涉及电子、医疗及器械技术及分析技术领域，具体是一种自动调焦距的血细胞光学分析装置。

本发明还涉及所述装置用于自动调焦距的血细胞光学分析的方法。

背景技术

利用激光和LED光对人体进行治疗时，一些治疗方法需要观察人体血液中的细胞变化情况。现在，用于医学上的显微镜及其技术比较成熟，主要带有单、双目镜的显微镜，其中比较先进安装了电荷藕合成像元件(CCD)可以将被观察的图像保存到计算机中，或连接到电视机，存在的问题是：(1)被观察的样品放到载物台上，需要人工进行平面坐标的调整；(2)需要人工调整聚光镜，由于人为的不确定因素，经常出现不能调节到使显微效果最清楚的情况；(3)没有单独的软件技术和装置。

发明内容

本发明的目的就是要克服上述现有技术中存在的技术问题，提供一种带计算机自动调焦距功能、具有计算机自动控制软件的自动调焦距的血细胞光学分析装置。

本发明的目的还在于提供所述装置用于自动调焦距的血细胞光学分析的方法。

本发明的自动调焦距的血细胞光学分析装置由控制PC计算机、光源控制电路、光源、聚光机构、载物台、样品、摄像电路、焦距调整控制电路、调焦机构、稳压电源共同连接构成，其相互连接关系为：稳压电源的输出控制线与光源控制电路、焦距调整控制电路的输入线相电气连接；控制PC计算机的输出控制线分别与焦距调整控制电路、光源控制电路、摄像电路的输入线相电气连接；焦距调整控制电路的输出控制线与调焦机构输入线电气连接；光源控制电路的输入控制线与光源的输出线电气连接；光源控制电路的输出控制线与焦距调整控制电路的输入线电气连接。

在上述发明中，稳压电源由DY₁构成；焦距调整控制电路由X轴平移、Y轴平移、Z轴方向调焦控制电路组成，其中，X轴平移控制电路由电机M₁、电阻R₇～R₉、光电隔离电路DL₁～DL₃、驱动三极管Q₁～Q₃、限位光电路共同电气连接构成，其中，限位光电路由限位发光二极管D₁、限位光电三极管Q₁₀、限位电阻R₁₆、R₁₇共同电气连接构成；Y轴平移控制电路由电机M₂、电阻R₁₀～R₁₁、光电隔离电路DL₄～DL₆、驱动三极管Q₄～Q₆、限位光电路共同电气连接构成，其中，限位光电路由限位发光二极管D₂、限位光电三极管Q₁₁、限位电阻R₁₈、R₁₉共同电气连接构成；Z轴方向调焦控制电路由电机M₃、电阻R₁₃～R₁₅、光电隔离电路DL₇～DL₉、驱动三极管Q₇～Q₉、限位光电路共同电气连接构成，其中，限位光电路由限位发光二极管D₃、限位光电三极管Q₁₂、限位电阻R₂₀、R₂₁共同电气连接构成；光源控制电路由稳压电源电路IC₃、数字电位器电路IC₄、电阻R₂₂、R₂₃、电容C₂₂、稳压管Z₁共同电气连接构成；摄像电路由计算机专用总线视频解码电路(PCI Video decoder)IC₁、电阻R₁～R₆、电容C₁～C₂₁、电感L₁、晶体震荡器电路CZ₁、CCD摄像模块(LZ0P3721)IC2共同电气连接构成；调焦机构由X轴平移、Y轴平移、Z轴方向调焦机构构成；聚光机构由一次聚光机构和二次聚光机构构成。

本发明的工作作用原理及其电路工作原理如下：接通装置控制220V总电源，稳压电源DY₁输出电压V₁、Vcc、V-，在PC计算机上运行血液细胞分析程序，程序初始化，将被观察带载玻片和盖玻片的血液样品放在载物台上，调节控制灯光工具栏，若亮度暗，调节光源控制电路增加供电电压；若亮度太亮，减小供电电压，平面移动控制载物台，控制平移工具栏，通过控制功能健使X轴方向平移，通过控制功能健使方向平移，平移是通过电机控制实现，X轴、Y轴每次移动的步距为0.1mm，控制调整焦距工具栏，通过控制功能健使图像放大或缩小，放大和缩小是通过控制电机使得载物台上、下移动实现，每次调焦距的距离为0.01mm，控制工具栏，可以使得计算机屏幕的观察细胞图像放大或缩小，利用文件功能保存文件，一次观察结束。

本发明的所述装置用于自动调焦距的血细胞光学分析的方法包括如下步骤：

(1)将被观察血液样品放在载物台上；

(2)在PC计算机上运行血液细胞分析程序；

(3)通过鼠标器调节和控制光源的亮度；

(4)通过鼠标器调节和移动载玻片在X轴、Y轴方向的位置；

(5)通过鼠标器调节和控制显微镜的焦距；

(6)通过鼠标器调节计算机屏幕中细胞图像放大或缩小；

(7)文件保存。

本发明与现有技术相比有如下的优点和效果：(1)载物台可以平面坐标内自动移动功能；(2)显微镜自动调焦距功能；(3)利用PC计算机控制软件，通过鼠标器控制移动、调焦距、图像放大、保存文件功能；(4)装置可以分析血细胞中的红细胞、胆固醇等；(5)适合光治疗等人体治疗的间接分析仪器。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图；

图2是用图1的装置进行血液细胞分析程序示意图；

图3是用图1的装置进行血液细胞分析程序框图；

图4是图1的结构框图；

图5是图4中的摄像电路原理图；

图6是图4中的焦距调整和光源控制电路原理图。

具体的实施方式

在图1中，调焦机构由X轴平移机构1、Y轴平移机构2、Z轴方向调焦机构3构成。水平支架4支撑聚光透镜6，5是CCD摄像模块(LZ0P3721)，7是被观察血液样品及载玻片和盖玻片，8是载物台，9是二次聚光机构，10是光源光线，11是一次聚光机构，12是光源，13是底座和支架。

由图2可以看出，程序具有工具栏、调焦距工具栏、灯光工具栏、平移工具栏，具有其相应的功能，以及血液细胞的图像。

由图3可以看出，开始，程序初始化，将被观察带载玻片和盖玻片的血液样品放在载物台上，调节控制灯光工具栏，若亮度暗，调节光源控制电路增加供电电压；若亮度太亮，减小供电电压，平面移动控制载物台，控制平移工具栏，通过控制功能健使X轴方向平移，通过控制功能健使方向平移，平移是通过电机控制实现，X轴、Y轴每次移动的步距为0.1mm，控制调整焦距工具栏，通过控制功能健使图像放大或缩小，放大和缩小是通过控制电机使得载物台上、下移动实现，每次调焦距的距离为0.01mm，控制工具栏，可以使得计算机屏幕的观察细胞图像放大或缩小，利用文件功能保存文件，一次观察结束。

由图4可以看出，本发明由控制PC计算机、光源控制电路、光源、聚光机构、载物台、样品、摄像电路、焦距调整控制电路、调焦机构、稳压电源共同连接构成，其相互连接关系为：稳压电源的输出控制线与光源控制电路、焦距调整控制电路的输入线相电气连接；控制PC计算机的输出控制线分别与焦距调整控制电路、光源控制电路、摄像电路的输入线相电气连接；焦距调整控制电路的输出控制线与调焦机构输入线电气连接；光源控制电路的输入控制线与光源的输出线电气连接；光源控制电路的输出控制线与焦距调整控制电路的输入线电气连接。

由图5可以看出，摄像电路由计算机专用总线视频解码电路(PCI Videodecoder)IC₁、电阻R₁～R₆、电容C₁～C₂₁、电感L₁、晶体震荡器电路CZ₁、CCD摄像模块(LZ0P3721)IC2共同电气连接构成。

由图6可以看出，电源由DY₁构成；焦距调整控制电路由X轴平移、Y轴平移、Z轴方向调焦控制电路组成，其中，X轴平移控制电路由电机M₁、电阻R₇～R₉、光电隔离电路DL₁～DL₃、驱动三极管Q₁～Q₃、限位光电路共同电气连接构成，其中，限位光电路由限位发光二极管D₁、限位光电三极管Q₁₀、限位电阻R₁₆、R₁₇共同电气连接构成；Y轴平移控制电路由电机M₂、电阻R₁₀～R₁₁、光电隔离电路DL₄～DL₆、驱动三极管Q₄～Q₆、限位光电路共同电气连接构成，其中，限位光电路由限位发光二极管D₂、限位光电三极管Q₁₁、限位电阻R₁₈、R₁₉共同电气连接构成；Z轴方向调焦控制电路由电机M₃、电阻R₁₃～R₁₅、光电隔离电路DL₇～DL₉、驱动三极管Q₇～Q₉、限位光电路共同电气连接构成，其中，限位光电路由限位发光二极管D₃、限位光电三极管Q₁₂、限位电阻R₂₀、R₂₁共同电气连接构成；光源控制电路由稳压电源电路IC₃、数字电位器电路IC₄、电阻R₂₂、R₂₃、电容C₂₂、稳压管Z₁共同电气连接构成。

本发明的制作以及各元器件要求如下：(1)装置按图1所示结构进行设计和机械加工；(2)按图2、图3设计血液细胞分析程序；(3)按图4设计总体的机械和电路结构；(4)按图5、图6设计电路，通过电路设计电路板，进行电路调试；(5)把调试好的电路板安装在控制箱内，再焊接电源与控制箱的连线、控制箱与理疗板的连线，可以完成本发明；(6)机械和电路联合调试完成装置；(7)主要元件和器件的选择：总线视频解码电路IC1可以选Fusian 878A型号；CCD摄像模块IC2可以选LZ0P3721型号；稳压电源电路IC₃可以选W317型号、数字电位器电路IC₄可以选X9313型号。步进电机M₁、M₂、M₃可选用57BYG009型。

Claims

1、一种自动调焦距的血细胞光学分析装置，其特征在于由控制PC计算机、光源控制电路、光源、聚光机构、载物台、样品、摄像电路、焦距调整控制电路、调焦机构、稳压电源共同连接构成，其相互连接关系为：稳压电源的输出控制线与光源控制电路、焦距调整控制电路的输入线相电气连接；控制PC计算机的输出控制线分别与焦距调整控制电路、光源控制电路、摄像电路的输入线相电气连接；焦距调整控制电路的输出控制线与调焦机构输入线电气连接；光源控制电路的输入控制线与光源的输出线电气连接；光源控制电路的输出控制线与焦距调整控制电路的输入线电气连接。

2、根据权利要求1所述的自动调焦距的血细胞光学分析装置，其特征在于稳压电源由DY₁构成；焦距调整控制电路由X轴平移、Y轴平移、Z轴方向调焦控制电路组成，其中，X轴平移控制电路由电机M₁、电阻R₇～R₉、光电隔离电路DL₁～DL₃、驱动三极管Q₁～Q₃、限位光电路共同电气连接构成，其中，限位光电路由限位发光二极管D₁、限位光电三极管Q₁₀、限位电阻R₁₆、R₁₇共同电气连接构成；Y轴平移控制电路由电机M₂、电阻R₁₀～R₁₁、光电隔离电路DL₄～DL₆、驱动三极管Q₄～Q₆、限位光电路共同电气连接构成，其中，限位光电路由限位发光二极管D₂、限位光电三极管Q₁₁、限位电阻R₁₈、R₁₉共同电气连接构成；Z轴方向调焦控制电路由电机M₃、电阻R₁₃～R₁₅、光电隔离电路DL₇～DL₉、驱动三极管Q₇～Q₉、限位光电路共同电气连接构成，其中，限位光电路由限位发光二极管D₃、限位光电三极管Q₁₂、限位电阻R₂₀、R₂₁共同电气连接构成；光源控制电路由稳压电源电路IC₃、数字电位器电路IC₄、电阻R₂₂、R₂₃、电容C₂₂、稳压管Z₁共同电气连接构成；摄像电路由计算机专用总线视频解码电路(PCI Video decoder)IC₁、电阻R₁～R₆、电容C₁～C₂₁、电感L₁、晶体震荡器电路CZ₁、CCD摄像模块(LZ0P3721)IC2共同电气连接构成；调焦机构由X轴平移、Y轴平移、Z轴方向调焦机构构成；聚光机构由一次聚光机构和二次聚光机构构成。

3、权利要求1或2所述的装置用于自动调焦距的血细胞光学分析的方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步、将被观察血液样品放在载物台上；

第二步、在PC计算机上运行血液细胞分析程序；

第三步、通过鼠标器调节和控制光源的亮度；

第四步、通过鼠标器调节和移动载玻片在X轴、Y轴方向的位置；

第五步、通过鼠标器调节和控制显微镜的焦距；

第六步、通过鼠标器调节计算机屏幕中细胞图像放大或缩小；

第七步、文件保存。