KR20190022028A - Apparatus for capturing images of blood cell - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 혈구 이미지 촬상장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 혈구 이미지의 촬상 동작 속도를 향상시키고, 이미지 품질을 높일 수 있는 혈구 이미지 촬상장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
이미지 분석기(IA: Image Analyzer)는 혈액이 도말된 혈액 표본에 포함된 혈구를 촬상하고 분석하는 장치이다. 특히, 이미지 분석기는 WBC(White Blood Cell, 백혈구) 분석을 통해 촬상된 혈구 이미지를 5가지 종류, 호염기구(Basophil), 중성 백혈구(Neutrophil), 산성 백혈구(Eosinophil), 단핵 백혈구(Monocyte), 및 림프구(Lymphocyte)로 분류 및 감별하는 기기이다.An image analyzer (IA: Image Analyzer) is an apparatus for imaging and analyzing blood cells contained in blood-smear blood samples. Particularly, the image analyzer can measure the blood cell image captured through WBC (White Blood Cell) analysis by five kinds, basophil, neutrophil, acidic white blood cell (Eosinophil), mononuclear leukocyte (Monocyte) Lymphocyte (Lymphocyte) is classified as a device to distinguish.
실제적으로 환자의 상태에 따라 다양한 이상 형태의 백혈구 존재할 수 있고, 각각의 종류별로 구분하여 각각의 개수를 조사하는 혈구계수는 환자의 상태, 질병의 진단 및 추적 등을 파악하는데 매우 중요하다.Actually, leukocytes may exist in various forms depending on the patient's condition, and the hematocrit counting the number of each type is very important for diagnosing the condition of the patient, diagnosis and tracking of the disease.
따라서 이미지 분석기의 감별 결과의 정확도를 향상시키기 위한 다양한 방법이 개발되고 있다. Therefore, various methods are being developed to improve the accuracy of the image analyzer's discrimination results.
본 출원인은 하기의 특허문헌 1 내지 특허문헌 3에 혈구 이미 촬상장치, 혈구 감별 시스템 및 혈구 이미지 처리방법 기술을 개시해서 특허 출원하여 등록받은 바 있다. The applicant of the present invention has filed a patent application for a hemocyte imaging apparatus, a hemocyte differentiation system, and a hemocyte image processing method disclosed in the following
한편, 최근에는 2종류 내지 5종류로 제한된 종류의 혈구 분석 성능을 갖는 세포 분석장치와 달리, 6종류 이상, 최대 14종류의 혈구를 분석하고 있다. On the other hand, unlike a cell analyzer having a hemocyte analyzing performance limited to two to five types, recently, six types or more and up to 14 hemocytes are analyzed.
그러나 종래기술에 따른 혈구 이미지 촬상장치는 저배율 대물렌즈와 고배율 대물렌즈를 이용해서 혈구 이미지를 촬상하는 과정에서 촬상 속도 및 이미지 품질이 저하되는 문제점이 있었다. However, in the blood-cell image capturing apparatus according to the related art, the imaging speed and the image quality are degraded in the process of capturing the blood cell image using the low-power objective lens and the high-power objective lens.
즉, 종래기술에 따른 혈구 이미지 촬상장치는 저배율 대물렌즈를 이용해서 혈구 이미지를 촬상하고, 촬상된 이미지를 기준으로 백혈구의 위치를 산출해서 산출된 위치에 따라 고배율 대물렌즈의 위치(높이)를 조절하여 혈구 이미지를 고배율로 촬상한다. That is, the blood-cell image capturing apparatus according to the related art captures a blood cell image using a low magnification objective lens, calculates the position of a white blood cell on the basis of the captured image, adjusts the position (height) of the high- So that a blood cell image is captured at a high magnification.
이와 같이, 이미지 기반으로 고배율 대물렌즈의 위치를 설정하는 경우, 동작 속도가 느리고, 산출된 위치값의 정확도가 낮아 이미지 품질이 저하되는 문제점이 있었다. As described above, when the position of the high magnification objective lens is set based on the image, the operation speed is low and the accuracy of the calculated position value is low, and the image quality is deteriorated.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 혈구 이미지 촬상 속도 및 이미지 품질을 향상시킬 수 있는 혈구 이미지 촬상장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hemocyte image capturing device capable of improving blood cell image capturing speed and image quality.
본 발명의 다른 목적은 저배율 대물렌즈에서 촬상된 혈구 이미지를 레이저 기반으로 오토 포커싱해서 처리 시간을 단축하고 고배율 대물렌즈의 오토 포커싱 을 위해 산출되는 촬상 위치의 정확도를 향상시킬 수 있는 혈구 이미지 촬상장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a hemocyte image pickup device capable of shortening a processing time by autofocusing a hemocyte image picked up by a low magnification objective lens based on a laser and improving the accuracy of an image pickup position calculated for autofocusing of a high magnification objective lens .
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 혈구 이미지 촬상장치는 혈구 이미지를 촬상하는 카메라부, 서로 다른 배율을 갖는 복수의 대물렌즈와 튜브렌즈를 포함하는 렌즈부, 상기 렌즈들 중 어느 하나의 대물렌즈와 튜브렌즈를 정렬시키는 렌즈 정렬부, 혈액 샘플이 도말된 슬라이드에 빛을 조사해서 조명하는 조명부 및 각 장치의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수의 대물렌즈 중에서 저배율 렌즈를 오토 포커싱해서 슬라이드 상에 도말된 혈액의 제1 영역을 촬상하고, 상기 제1 영역 내에서 혈구의 고해상도 이미지를 얻기 위한 하나 이상의 필요 영역을 선정해서 선정된 필요 영역을 고배율 렌즈를 오토 포커싱해서 촬상하고, 상기 저배율 렌즈 이용해서 획득한 레이저 기반의 오토 포커싱 값과 위치 정보를 저장하고, 상기 고배율 렌즈로 교체한 후 이전의 저배율의 레이저 기반 오토 포커싱 값을 기준으로 복수의 단계로 Z축 방향 동작을 제어하여 다중의 영상을 획득하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a hemocyte image capturing apparatus according to the present invention comprises a camera section for capturing a blood cell image, a lens section including a plurality of objective lenses having different magnifications and a tube lens, A lens alignment unit for aligning one objective lens and a tube lens, an illuminating unit for illuminating and illuminating a slide on which the blood sample is smoothed, and a control unit for controlling driving of each of the plurality of objective lenses, Focus lens is autofocused to pick up a first area of blood smear on the slide, and one or more necessary areas for obtaining a high-resolution image of blood cells in the first area are selected, And the laser-based auto focusing value obtained by using the low magnification lens and the position information Based on the previous low-magnification laser-based auto-focusing value after switching to the high magnification lens, and controlling the Z-axis direction operation in a plurality of steps to acquire multiple images.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 혈구 이미지 촬상장치에 의하면, 레이저 기반 오토 포커싱을 수행하여 저배율 렌즈의 오토 포커싱 동작속도를 향상시키고, 고배율 렌즈의 오토 포커싱 높이를 산출한 결과의 정확도를 높이며, 이미지 품질을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다. As described above, according to the hemocyte image pickup apparatus of the present invention, laser-based auto focusing is performed to improve the autofocusing operation speed of the low magnification lens, the accuracy of the result of calculating the auto focusing height of the high magnification lens, The effect of improving the quality can be obtained.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 혈구 이미지 촬상장치가 적용된 혈구 감별 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 혈구 이미지 촬상장치의 블록 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 혈구 이미지 촬상장치의 사시도,
도 4 및 도 5는 각각 도 3에 도시된 카메라부, 렌즈부 및 렌즈 정렬부의 평면도와 정면도,
도 6은 대물렌즈와 물체 사이의 거리에 따른 상의 위치를 예시한 도면,
도 7은 오토 포커싱 과정을 설명하는 도면,
도 8은 트리거 컨트롤러의 동작을 설명하는 도면,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 혈구 이미지 촬상장치의 촬상방법을 단계별로 설명하는 흐름도,
도 10은 촬상된 다중의 영상에서 최상의 오토 포커싱된 영상을 선택한 상태를 보인 도면,
도 11은 제1 렌즈와 제2 렌즈의 포커싱 높이 오프셋을 설명하는 도면.1 is a configuration diagram of a hemocyte differentiation system to which a hemocyte image capturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention is applied;
2 is a block diagram of a blood-cell image capturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
Fig. 3 is a perspective view of the blood-cell image capturing apparatus shown in Fig. 2,
4 and 5 are respectively a plan view and a front view of the camera unit, the lens unit and the lens alignment unit shown in Fig. 3,
6 is a diagram illustrating an image position according to a distance between an objective lens and an object,
7 is a view for explaining an auto focusing process,
8 is a view for explaining the operation of the trigger controller,
Fig. 9 is a flowchart for explaining the imaging method of the blood-cell image capturing apparatus according to the preferred embodiment of the present invention step by step,
FIG. 10 is a view showing a state in which a best-auto-focused image is selected from a plurality of captured images,
11 is a view for explaining a focusing height offset of the first lens and the second lens;
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 혈구 이미지 촬상장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a blood cell image capturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 혈구 이미지 촬상장치가 적용된 혈구 감별 시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a blood cell differentiation system to which a blood cell image capturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention is applied.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 혈구 이미지 촬상장치가 적용되는 혈구 감별 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 이미지 분석기(10)와 매뉴얼 리뷰 센터(Manual Review Center, 이하 'MRC'라 함) 서버(20)로 구성되고, 이미지 분석기(10)는 혈액 샘플을 촬영해서 혈구 이미지를 촬상하는 혈구 이미지 촬상장치(이하 '촬상장치'라 약칭함)(30), 촬상장치(30)에서 촬상된 혈구 이미지를 처리하는 이미지 처리부(11), 처리된 혈구 이미지를 MRC 서버(20)로 전송하고 MRC 서버(20)에서 수신된 감별 결과를 데이터베이스(12)에 저장하며 각 장치의 구동을 제어하는 메인 제어부(13)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, an
이러한 이미지 분석기(10)는 혈구 이미지, 감별 결과 및 환자 정보를 MRC 서버(11)로 전송하고, MRC 서버(20)는 소정 정보를 송/수신할 수 있도록 유선 또는 무선 통신 연결된 복수 개의 단말기(12)에 상기 정보들을 제공하고, 감별사의 감별 결과가 입력되면, 입력된 감별 결과를 이미지 분석기(10)로 전송할 수 있다. The
다음, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 혈구 이미지 촬상장치의 구성을 상세하게 설명한다. Next, the configuration of the blood-cell image capturing apparatus according to the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to Figs. 2 to 5. Fig.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 혈구 이미지 촬상장치의 블록 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 혈구 이미지 촬상장치의 사시도이다. 그리고 도 4 및 도 5는 각각 도 3에 도시된 카메라부, 렌즈부 및 렌즈 정렬부의 평면도와 정면도이다. FIG. 2 is a block diagram of a blood-cell image capturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of the blood-cell image capturing apparatus shown in FIG. 4 and 5 are a plan view and a front view of the camera unit, the lens unit, and the lens alignment unit shown in FIG. 3, respectively.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 혈구 이미지 촬상 장치(30)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 혈구 이미지를 촬상하는 카메라부(40), 서로 다른 배율을 갖는 복수의 대물렌즈와 튜브렌즈를 포함하는 렌즈부(50), 상기 렌즈들 중 어느 하나의 대물렌즈와 튜브렌즈를 정렬시키는 렌즈 정렬부(60), 혈액 샘플이 도말된 슬라이드(31)에 빛을 조사해서 조명하는 조명부(70) 및 각 장치의 구동을 제어하는 제어부(80)를 포함할 수 있다. As shown in Figs. 2 and 3, the hemocyte
그리고 혈구 이미지 촬상 장치(30)는 슬라이드(31)가 설치되고 슬라이드(31)를 X,Y,Z 축 방향으로 이동시켜 정렬 상태의 카메라 및 렌즈와 슬라이드(31)의 상대 위치를 조절하는 슬라이드 이동부(90)를 더 포함할 수 있다. The hemocyte
카메라부(40)와 렌즈부(50), 렌즈 정렬부(60) 및 제어부(80)는 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(32) 내부에 설치되고, 하우징(32) 하부에는 조명부(70)와 슬라이드 이동부(90)가 마련될 수 있다. 3, the
카메라부(40)는 혈구 이미지를 촬상하는 카메라(41)를 포함할 수 있다. The
본 실시 예에서 카메라(41)는 약 2M 급의 해상도를 갖는 3CCD로 마련되거나, 약 9M 급의 해상도를 갖는 CCD로 마련될 수 있다. In this embodiment, the
특히, 카메라는 고해상도일수록 FOV(Field of view)가 넓어져 더 많은 수의 혈구 검출이 가능한 장점이 있다.In particular, the higher the resolution of the camera, the wider the field of view (FOV), and the more blood cells can be detected.
물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 카메라부에 마련되는 카메라의 개수 및 카메라의 규격을 다양하게 변경할 수 있다. Of course, the present invention is not limited thereto, and the number of cameras provided in the camera unit and the specifications of the camera can be variously changed.
렌즈부(50)는 하우징(32)의 하부에 설치되는 복수의 대물렌즈, 즉 제1 및 제2 렌즈(51,52) 그리고 대물렌즈와 카메라 사이에 배치되는 복수의 튜브렌즈, 즉 제3 및 제4 렌즈(53,54)를 포함할 수 있다. The
이와 함께, 렌즈부(50)는 정렬된 대물렌즈와 튜브렌즈 사이에 설치되는 빔 스플리터(55) 및 정렬된 튜브렌즈와 카메라부(40) 사이에 설치되는 미러(56)를 더 포함할 수 있다. In addition, the
즉, 본 발명은 서로 다른 배율을 갖는 복수의 대물렌즈와 튜브렌즈 중에서 각각 하나씩을 선택해서 정렬하고, 정렬된 대물렌즈와 스플리터, 튜브렌즈 및 미러를 통해 혈구 이미지를 카메라부로 전달할 수 있다. That is, according to the present invention, one of a plurality of objective lenses and tube lenses having different magnifications can be selected and aligned, and the blood cell image can be transmitted to the camera unit through the aligned objective lens, the splitter, the tube lens, and the mirror.
여기서, 제1 렌즈(51)는 제2 렌즈(52)에 비해 배율이 낮은 저배율 렌즈(예를 들어, x5 내지 x10)로 마련되고, 제2 렌즈(52)는 제1 렌즈(51)에 비해 배율이 높은 고배율 렌즈(예를 들어, x50 내지 x100)로 마련될 수 있다. Here, the
본 실시 예에서 제1 렌즈(51)는 x10의 저배율 렌즈로 마련되고, 제2 렌즈(52)는 x100의 고배율 렌즈로 마련될 수 있다. In this embodiment, the
그리고 제3 렌즈(53)는 x0.5의 배율을 갖는 렌즈로 마련되고, 제4 렌즈(54)는 x1의 배율을 갖는 렌즈로 마련될 수 있다. The
이에 따라, 본 발명은 제1 내지 제4 렌즈를 선택적으로 정렬해서 x5, x10, x50, x100 등 다양한 배율로 혈구 이미지를 획득할 수 있다. Accordingly, the present invention can obtain a blood cell image at various magnifications such as x5, x10, x50, and x100 by selectively aligning the first through fourth lenses.
물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 대물렌즈 및 튜브렌즈의 개수와 각 렌즈의 배율을 다양하게 변경할 수 있다. Of course, the present invention is not limited thereto, and the number of the objective lens and the tube lens and the magnification of each lens can be variously changed.
렌즈 정렬부(60)는 렌즈부(50)에 마련된 제1 및 제2 렌즈(51,52)와 제3 및 제4 렌즈(53,54) 중에서 어느 하나씩을 선택적으로 정렬시키도록 도 4에 도시된 화살표 방향을 따라 X축 방향, 즉 좌우 방향으로 이동시키고, 제1 및 제2 렌즈(51,52)를 오토 포커싱하는 기능을 한다. The
이를 위해, 렌즈 정렬부(60)는 제어부(80)의 제어신호에 따라, 제1 및 제2 렌즈(51,52)를 좌우 방향으로 이동시켜 어느 하나를 미리 설정된 설정위치에 선택적으로 정렬시키는 제1 정렬모듈(61), 제3 및 제4 렌즈(53,54)를 좌우 방향으로 이동시켜 어느 하나를 상기 설정위치에 선택적으로 정렬시키는 제2 정렬모듈(62) 및 제1 렌즈(51)를 이용해서 촬상된 혈구 이미지를 이용해서 산출된 제2 렌즈(52)의 설치 높이에 따라 제2 렌즈(52)를 Z축 방향으로 이동시켜 오토 포커싱하는 오토 포커싱 모듈(63)을 포함할 수 있다. For this purpose, the
제1 정렬모듈(61)은 제1 및 제2 렌즈(51,52)가 설치된 제1 설치블록을 이동시키도록 구동력을 발생하는 제1 구동모터와 구동력에 의해 제1 설치블록을 이동시키는 제1 스테이지를 포함하고, 제2 정렬모듈(61)은 제3 및 제4 렌즈(53,54)가 설치된 제2 설치블록을 이동시키도록 구동력을 발생하는 제2 구동모터와 구동력에 의해 제2 설치블록을 이동시키는 제2 스테이지를 포함할 수 있다. The
오토 포커싱 모듈(63)은 아래에서 설명할 슬라이드 이동부(90)에 마련된 Z축 구동부(94)를 구동시켜 슬라이드(31)를 상하 방향으로 승강시켜 포커싱하는 기능을 한다. The
한편, 오토 포커싱 모듈(63)에는 레이저를 조사해서 슬라이드(31)로부터 반사되는 신호를 수신해서 변위량을 감지하는 변위감지센서가 마련되고, 제어부(80)는 상기 변위감지센서의 감지신호에 기초해서 오토 포커싱 모듈(63)의 구동을 제어할 수 있다. Meanwhile, the
이와 같이, 본 발명은 저배율 렌즈의 포커싱 동작시, 레이저 변위감지센서의 감지신호에 기초해서 오토 포커싱함에 따라, 종래에 저배율 렌즈를 이용해서 촬상된 혈구 이미지에 기반해서 오토 포커싱하는 경우에 비해 동작 속도를 획기적으로 향상시킬 수 있다. As described above, according to the present invention, when focusing is performed on the basis of the detection signal of the laser displacement detection sensor during the focusing operation of the low magnification lens, compared with the case of autofocusing based on the blood cell image conventionally captured using the low magnification lens, Can be dramatically improved.
이에 따라, 본 발명은 저배율 렌즈의 오토 포커싱 동작 속도를 향상시켜 이미지 촬상 작업에 소요되는 시간을 단축할 수 있다. Accordingly, the present invention improves the autofocus operation speed of the low magnification lens and shortens the time required for the image pickup operation.
조명부(70)는 빛을 조사하는 광원과 상기 광원으로부터 조사된 빛을 광원의 상부에 배치되는 슬라이드로 확산시키는 디퓨저를 포함할 수 있다. The
여기서, 상기 광원은 LED로 마련될 수 있다. Here, the light source may be an LED.
제어부(80)는 저배율 렌즈인 제1 렌즈(51)를 오토 포커싱해서 슬라이드(31) 상에 도말된 혈액의 제1 영역(예를 들어, 전체 영역)을 촬상하고, 제1 영역 내에서 혈구의 고해상도 이미지를 얻기 위한 하나 이상의 필요 영역을 선정해서 선정된 필요 영역을 고배율 렌즈인 제2 렌즈(52)를 오토 포커싱해서 촬상하도록 제어한다. The
이러한 제어부(80)는 렌즈 정렬부(60)의 오토 포커싱 모듈(63)의 구동을 제어하는 모션 컨트롤러(81) 및 트리거 신호를 발생해서 조명부(70)와 카메라부(40)의 구동을 제어하는 트리거 컨트롤러(82)를 포함할 수 있다.The
예를 들어, 도 6은 대물렌즈와 물체 사이의 거리에 따른 상의 위치를 예시한 도면이고, 도 7은 오토 포커싱 과정을 설명하는 도면이다.For example, FIG. 6 is a view illustrating an image position according to a distance between an objective lens and an object, and FIG. 7 is a view for explaining an auto focusing process.
도 6에 도시된 바와 같이, 대물렌즈의 초점면 사이의 초점거리보다 가까운 위치에 물체가 위치하는 경우 상은 이미지 중심선의 좌측에 맺히고, 대물렌즈의 초점거리보다 먼 위치에 물체가 위치하는 경우 상은 이미지 중심선의 우측에 맺히게 된다. 6, an image when an object is located at a position closer to the focal distance between the focal planes of the objective lens is formed on the left side of the image center line, and when the object is located farther than the focal length of the objective lens, And is formed on the right side of the center line.
그래서 모션 컨트롤러(81)는 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 타켓 영상 확인 가능 위치에서 오토 포커싱 Z축을 따라 업,다운하며 레이저 선이 모여지는 지점을 찾고 가능한 수직이 되도록 직진성을 조정할 수 있다. Therefore, as shown in FIG. 7A, the
이를 위해, 모션 컨트롤러(81)는 제1 렌즈(51)를 이용해서 획득한 레이저 기반의 오토 포커싱 값과 위치 정보를 저장하고, 제2 렌즈(52)로 교체한 후 이전의 저배율의 레이저 기반 오토 포커싱 값을 기준으로 복수의 단계로 Z축 방향 동작을 제어하여 다중의 영상을 획득할 수 있다. To this end, the
여기서, 모션 컨트롤러(81)는 상기 변위감지센서에서 감지된 변위량을 입력받고, 미리 설정된 범위가 유지되도록 미리 설정된 주기로 근접제어(close control)할 수 있다. 예컨대, 상기 주기는 약 1000㎐로 설정될 수 있다.Here, the
그래서 제어부(80)는 획득한 다중의 영상 중에서 최상의 오토 포커싱에 의해 촬상된 영상을 선택하고, 선택된 영상을 MRC 서버(20)로 전송하도록 제어할 수 있다. Therefore, the
슬라이드 이동부(90)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 슬라이드(31)를 클램핑하는 클램프 구동부(91) 및 클램프 구동부(91)를 각각 X축, Y축, Z축 방향으로 이동시키는 X축, Y축, Z축 구동부(92 내지 94)를 포함할 수 있다. 2 and 3, the
Z축 구동부(94)는 오토 포커싱 모듈(63)의 제어에 따라 클램프 구동부(91)를 Z축 방향으로 승강 동작시켜 카메라부(40)가 혈구의 위치를 포커싱할 수 있게 한다.The Z-
이러한 슬라이드 이동부(90)에는 X축 및 Y축 이동 위치를 감지하는 엔코더(95)가 마련될 수 있다. The
엔코더(95)는 제2 렌즈(52)를 필요영역을 따라 이동시키면서 이미지를 촬상하는 스캐닝 스테이지 구동시 X축 및 Y축 이동 위치를 감지하고, A상 및 B상 신호를 출력한다. The
도 8은 트리거 컨트롤러의 동작을 설명하는 도면이다. 8 is a view for explaining the operation of the trigger controller.
트리거 컨트롤러(82)는 도 8에 도시된 바와 같이, 엔코더(95)에서 출력되는 A상 및 B상 신호에 기초해서 프로그래밍된 펄스 수마다 트리거 신호를 발생해서 조명부(70)와 카메라부(80)를 구동을 제어한다. 8, the
예를 들어, 트리거 컨트롤러(82)는 조명부(70)의 온 타임을 약 2㎲로 설정할 수 있다. For example, the
물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 조명부(70)의 온 타임을 다양하게 변형해서 설정할 수도 있다. Of course, the present invention is not limited thereto, and the on-time of the
상세하게 설명하면, 트리거 컨트롤러(82)는 트리거 피치(Trigger Pitch)를 제어해서 최초 트리거 런 오프셋 위치(Trigger Run Offset Position)에 도달하면 카메라부(40)를 최초 구동하도록 온(ON) 신호를 출력하고, 카메라(41)를 구동 또는 중지하도록, 카메라부(40)의 구동을 제어할 수 있다. More specifically, the
그리고 트리거 컨트롤러(82)는 미리 설정된 LED 지연시간(LED Delay Time)이 경과하면 광원을 점등하고 LED 온 타임(LED On Time)이 경과하면 광원을 소등하도록 조명부(70)의 구동을 제어할 수 있다. The
이어서, 트리거 컨트롤러(82)는 트리거 피치를 기준으로 반복적으로 카메라부(40)와 조명부(70)의 구동을 제어할 수 있다. Subsequently, the
다음, 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 혈구 이미지 촬상장치의 촬상방법을 상세하게서 설명한다. Next, referring to Fig. 9, an imaging method of a blood cell image capturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 혈구 이미지 촬상장치의 촬상방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다. Fig. 9 is a flowchart for explaining the imaging method of the hemocyte image capturing apparatus according to the preferred embodiment of the present invention step by step.
도 9의 S10단계에서 제어부(80)는 저배율 렌즈인 제1 렌즈(51)를 설정위치에 배치하도록 제1 정렬모듈(61)을 구동하고, 구현하고자 하는 배율에 따라 제3 렌즈(53)와 제4 렌즈(54) 중에서 어느 하나를 선택적으로 배치하도록 제2 정렬모듈(62)을 구동해서 제1 렌즈(51)와 선택된 튜브렌즈를 정렬시킨다. 9, the
S12단계에서 카메라부(40)는 제1 렌즈(51)를 통해 입사된 혈구 이미지를 촬상하고, 제어부(80)는 촬상된 혈구 이미지에서 혈구가 위치된 혈구 영역을 검색한다. 그래서 제어부(80)는 제2 렌즈(52)를 이용한 혈구 이미지 촬상 동작시 검색된 혈구 영역만을 스캔해서 신속하게 촬상하도록 제어할 수 있다. In step S12, the
S16단계에서 모션 컨트롤러(81)는 제1 렌즈(51)를 이용한 혈구 이미지 촬상 과정에서 획득한 레이저 기반의 오토 포커싱 값과 위치 정보를 저장한다. In step S16, the
S18단계에서 제어부(80)는 제2 렌즈(52)를 설정위치로 이동시키도록 제1 정렬모듈(62)의 구동을 제어하고, 제2 렌즈(52)와 선택된 튜브렌즈를 정렬시킨다. In step S18, the
S20단계에서 모션 컨트롤러(81)는 이전의 저배율의 레이저 기반 오토 포커싱 값을 기준으로 Z축 구동부(94)를 복수의 단계로 Z축 방향을 따라 승강 동작하도록 오토 포커싱 모듈(63)의 구동을 제어한다. In step S20, the
이때, 트리거 컨트롤러(82)는 엔코더(95)의 출력신호에 따라 트리거 신호를 발생해서 조명부(70)와 카메라부(40)를 구동하도록 제어한다. At this time, the
이에 따라, 조명부(70)와 카메라부(40)가 트리거 신호에 따라 반복적으로 구동되어 혈구 이미지를 촬상해서 다중의 영상을 획득할 수 있다(S22). Accordingly, the
여기서, 상기 S18단계 내지 S22단계를 순차적으로 설명하였으나, 상기 단계들은 동시에 수행될 수 있다. Here, steps S18 to S22 have been sequentially described, but the steps may be performed simultaneously.
도 10은 촬상된 다중의 영상에서 최상의 오토 포커싱된 영상을 선택한 상태를 보인 도면이다. FIG. 10 is a view showing a state in which a best-auto-focused image is selected from a plurality of captured images.
S24단계에서 제어부(80)는 도 10에 도시된 바와 같이, 다중의 영상에서 최상의 오토 포커싱된 영상을 선택할 수 있다. In step S24, the
예를 들어, 제어부(80)는 다중의 영상 중에서 선명도나 화질 등 다양한 기준으로 최상의 오토 포커싱된 영상을 선택할 수 있다. For example, the
한편, 혈구 이미지를 촬상하는 과정에서 제1 및 제2 렌즈(51,52)의 촬상 높이 편차로 인한 오차가 발생을 방지하기 위해, 제어부(80)는 보정 동작을 수행할 수 있다. On the other hand, in order to prevent an error due to the imaging height deviation of the first and
예를 들어, 도 11은 제1 렌즈와 제2 렌즈의 포커싱 높이 오프셋을 설명하는 도면이다.For example, FIG. 11 is a view for explaining the focusing height offset of the first lens and the second lens.
즉, 제어부(80)는 제1 렌즈(51)와 제2 렌즈(52)의 포커싱 높이 편차를 검사하고, 도 11에 도시된 오프셋 값과 비교해서 보정할 수 있다. That is, the
반복 정밀도 테스트 결과, 변위감지센서는 평균 0.82㎛, 최대 1.47㎛이고, CPS 측정기는 평균 0.97㎛, 최대 1.56㎛인 경우, 제1 렌즈(51) 및 제2 렌즈(52)의 포커싱 높이 차이는 평균 30㎛이고, 보정 후 오차는 평균 0.75㎛, 최대 2.03㎛였다. As a result of the repetitive precision test, the difference in focusing height between the
배율 별로 첫째 위치의 높이 차이를 기준으로 보정하는 경우, 높이 차이는 28㎛, 보정 후 오차 평균은 2.03㎛이며, 최대 3.76㎛였다. When the correction was made on the basis of the height difference of the first position by magnification, the height difference was 28 탆, the error average after correction was 2.03 탆, and the maximum was 3.76 탆.
이와 같은 테스트 결과에 따라, 제어부(80)는 첫째 위치의 오차가 클 경우 전체 데이터에 미치는 영향이 크기 때문에, 높이 보정 시 평균값을 적용해서 보정하는 것이 바람직하다.According to the test result, when the error of the first position is large, the
S26단계에서 제어부(80)는 다음 혈액 샘플을 촬상하기 위해 슬라이드(31)가 교체되면, S10단계 내지 S26단계를 반복 수행하도록 제어한다. In step S26, when the
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 저배율 렌즈의 오토 포커싱 동작속도를 향상시키고, 고배율 렌즈의 오토 포커싱 높이를 산출한 결과의 정확도를 높이며, 이미지 품질을 향상시킬 수 있다. Through the above process, the present invention can improve the autofocus operation speed of the low magnification lens, increase the accuracy of the result of calculating the auto focusing height of the high magnification lens, and improve the image quality.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the invention made by the present inventors has been described concretely with reference to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
본 발명은 저배율 렌즈의 오토 포커싱 동작속도를 향상시키고, 고배율 렌즈의 오토 포커싱 높이를 산출한 결과의 정확도를 높이며, 이미지 품질을 향상시키는 혈구 이미지 촬상장치 기술에 적용된다.The present invention is applied to a blood cell image capturing device technology that improves the autofocusing operation speed of a low magnification lens, increases the accuracy of a result of calculating an auto focusing height of a high magnification lens, and improves image quality.
10: 이미지 분석기
11: 이미지 처리부
12: 데이터베이스
13: 메인 제어부
20: MRC 서버
21: 단말기
30: 혈구 이미지 촬상장치
31: 슬라이드
32: 하우징
40: 카메라부
50: 렌즈부
51 내지 54: 제1 내지 제4 렌즈
55: 스플리터
56: 미러
60: 렌즈 정렬부
61,62: 제1,제2 정렬모듈
63: 오토 포커싱 모듈
70: 조명부
80: 제어부
81: 모션 컨트롤러
82: 트리거 컨트롤러
90: 슬라이드 이동부
91: 클램프 구동부
92 내지 94: X,Y,Z축 구동부
95: 엔코더 10: Image analyzer 11: Image processor
12: Database 13:
20: MRC server 21:
30: hemocyte image pickup device
31: slide 32: housing
40: camera section 50: lens section
51 to 54: First to fourth lenses
55: splitter 56: mirror
60:
63: auto focusing module 70: illuminating part
80: control unit 81: motion controller
82: Trigger controller 90: Slide moving part
91: Clamp driving
95: Encoder
Claims (7)
서로 다른 배율을 갖는 복수의 대물렌즈와 튜브렌즈를 포함하는 렌즈부,
상기 렌즈들 중 어느 하나의 대물렌즈와 튜브렌즈를 정렬시키는 렌즈 정렬부,
혈액 샘플이 도말된 슬라이드에 빛을 조사해서 조명하는 조명부 및
각 장치의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 복수의 대물렌즈 중에서 저배율 렌즈를 오토 포커싱해서 슬라이드 상에 도말된 혈액의 제1 영역을 촬상하고, 상기 제1 영역 내에서 혈구의 고해상도 이미지를 얻기 위한 하나 이상의 필요 영역을 선정해서 선정된 필요 영역을 고배율 렌즈를 오토 포커싱해서 촬상하고,
상기 저배율 렌즈 이용해서 획득한 레이저 기반의 오토 포커싱 값과 위치 정보를 저장하고, 상기 고배율 렌즈로 교체한 후 이전의 저배율의 레이저 기반 오토 포커싱 값을 기준으로 복수의 단계로 Z축 방향 동작을 제어하여 다중의 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 혈구 이미지 촬상장치.A camera unit for capturing a blood cell image,
A lens unit including a plurality of objective lenses and tube lenses having different magnifications,
A lens alignment unit for aligning any one of the objective lens and the tube lens,
An illuminator for irradiating the slide with the blood sample irradiated with light and
And a control unit for controlling driving of each device,
Wherein the controller captures a first area of blood smear on the slide by autofocusing a low magnification lens among the plurality of objective lenses and selects one or more necessary areas for obtaining a high resolution image of blood cells in the first area The high-magnification lens is picked up by autofocusing,
Based auto focusing value and position information obtained by using the low magnification lens is stored, and after the high magnification lens is replaced, the Z axis direction operation is controlled in a plurality of stages based on the previous low-magnification laser-based auto focusing value And acquires multiple images of the blood vessel image.
상기 슬라이드가 설치되고 설치된 슬라이드를 X,Y,Z 축 방향으로 이동시켜 정렬 상태의 카메라 및 렌즈와 슬라이드의 상대 위치를 조절하는 슬라이드 이동부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 슬라이드 이동부의 X축 및 Y축 방향 이동 위치를 감지하는 엔코더에서 출력되는 신호에 연동해서 상기 조명부와 카메라부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 혈구 이미지 촬상장치. The method according to claim 1,
Further comprising a slide moving unit for moving the slide provided with the slide and moving the slide in the X, Y, and Z axial directions to adjust the relative position of the camera and the lens and the slide in the aligned state,
Wherein the controller controls the driving of the illumination unit and the camera unit in conjunction with a signal output from an encoder that senses the X-axis and Y-axis movement positions of the slide moving unit.
상기 제어부는 상기 렌즈 정렬부에 마련된 오토 포커싱 모듈의 구동을 제어하는 모션 컨트롤러 및
상기 저배율 렌즈를 이용해서 획득한 레이저 기반의 오토 포커싱 값과 위치 정보에 기초해서 상기 엔코더에서 출력되는 신호와 연동하여 상기 트리거 신호를 발생해서 상기 조명부와 카메라부의 구동을 제어하는 트리거 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈구 이미지 촬상장치.3. The method of claim 2,
The controller may include a motion controller for controlling driving of the auto focusing module provided in the lens aligning unit,
And a trigger controller for generating the trigger signal in conjunction with a signal output from the encoder based on the laser-based auto focusing value and the position information acquired using the low magnification lens to control driving of the illumination unit and the camera unit Wherein the hemocyte image capturing device comprises:
상기 렌즈 정렬부는 상기 복수의 대물렌즈를 X축 방향으로 이동시켜 어느 하나를 미리 설정된 설정위치에 선택적으로 정렬시키는 제1 정렬모듈,
상기 복수의 튜브렌즈를 X축 방향으로 이동시켜 어느 하나를 상기 설정위치에 선택적으로 정렬시키는 제2 정렬모듈 및
상기 저배율 렌즈를 이용해서 촬상된 혈구 이미지를 이용해서 산출된 상기 고배율 렌즈의 설치 높이에 따라 상기 슬라이드 이동부에 마련된 Z축 구동부를 Z축 방향으로 승강 동작시켜 오토 포커싱하는 오토 포커싱 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 혈구 이미지 촬상장치.The method of claim 3,
The lens alignment unit may include a first alignment module for moving the plurality of objective lenses in the X-axis direction to selectively align one of the plurality of objective lenses to a predetermined set position,
A second alignment module for moving the plurality of tube lenses in the X axis direction to selectively align one of the plurality of tube lenses to the set position,
And an autofocusing module for autofocusing the Z-axis driving unit provided in the slide moving unit according to an elevation height of the high magnification lens calculated using the image of the blood cell image taken using the low magnification lens in the Z-axis direction Wherein the hemocyte image capturing device comprises:
상기 저배율 렌즈에는 레이저를 조사해서 상기 슬라이드로부터 반사되는 신호를 수신해서 변위량을 감지하는 변위감지센서가 마련되고,
상기 모션 컨트롤러는 상기 변위감지센서의 감지신호에 기초해서 상기 오토 포커싱 모듈의 구동을 제어하며,
상기 변위감지센서에서 감지된 변위량이 미리 설정된 범위가 유지되도록, 미리 설정된 주기로 근접제어하는 것을 특징으로 하는 혈구 이미지 촬상장치.5. The method of claim 4,
Wherein the low magnification lens is provided with a displacement sensor for irradiating a laser beam to receive a signal reflected from the slide to sense a displacement amount,
Wherein the motion controller controls driving of the autofocusing module based on a detection signal of the displacement detection sensor,
Wherein the proximity control is performed at a predetermined cycle so that a displacement amount detected by the displacement detection sensor is maintained within a predetermined range.
상기 트리거 컨트롤러는 최초 트리거 런 오프셋 위치에 도달하면 상기 카메라부를 최초 구동하도록 온(ON) 신호를 출력하고, 트리거 신호의 피치를 제어해서 상기 카메라부의 구동을 제어하며,
미리 설정된 지연시간이 경과하면 광원을 점등하고 미리 설정된 광원 온 타임이 경과하면 광원을 소등하도록 상기 조명부의 구동을 제어하며,
상기 트리거 신호의 피치를 기준으로 반복적으로 상기 카메라부와 조명부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 혈구 이미지 촬상장치. The method of claim 3,
Wherein the trigger controller outputs an ON signal to initially drive the camera unit when the trigger trigger offset position is reached and controls the driving of the camera unit by controlling the pitch of the trigger signal,
A light source is turned on when a predetermined delay time elapses, and the driving of the illumination unit is controlled so that the light source is turned off when a predetermined light source on time elapses,
Wherein the driving of the camera unit and the illumination unit is repeatedly controlled based on the pitch of the trigger signal.
상기 제어부는 상기 저배율 렌즈와 고배율 렌즈의 포커싱 높이 편차를 검사하고, 미리 설정된 오프셋 값과 비교해서 평균값을 적용하여 보정하는 것을 특징으로 하는 혈구 이미지 촬상장치.
The method according to claim 1,
Wherein the control unit checks the deviation of the focusing height of the low magnification lens and the high magnification lens and compares the offset value with a predetermined offset value and applies the average value to correct the offset value.
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