TW201719229A - 組織玻片影像掃描系統 - Google Patents

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張益三
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Abstract

一種組織玻片影像掃描系統包含一顯微鏡、一影像擷取單元、一分光模組及一遮光模組，該顯微鏡承載複數個組織玻片，藉由該遮光模組使通過各該組織玻片的光線選擇性地進入該分光模組，而該分光模組之複數個分光鏡將光線導引至該影像擷取單元，使各該組織玻片分別成像於該影像擷取單元，以進行影像掃描。

Description

組織玻片影像掃描系統
本發明是一種組織玻片影像掃描系統，特別是一種可同時載入複數個組織玻片，並藉由選擇性地阻擋光線使組織玻片分別成像的組織玻片影像掃描系統。
研究員於掃描組織玻片時，須將單一組織玻片載入顯微鏡載台，調整物鏡視野及焦距後進行影像掃描，若單一組織玻片有多個視野須進行掃描時，研究員必須重複調整物鏡視野以分別取得多個視野的影像，當載入另一組織玻片時，研究員則必須重新調整物鏡視野及焦距，因此須花費大量時間重複調整物鏡視野及焦距，造成組織玻片的掃描速度無法提高。
本發明之主要目的在於提供一種組織玻片影像掃描系統，可同時載入多個組織玻片，並藉由分光模組及遮光模組選擇性地使每一組織玻片分別成像於影像擷取單元，以分別掃描多個組織玻片。
本發明之一種組織玻片影像掃描系統包含一顯微鏡、一影像擷取單元、一分光模組以及一遮光模組，該顯微鏡具有一光源、一載台及複數個物鏡，該光源提供一光線，該載台位於該光源及該些物鏡之間，該載台用以承載複數個組織玻片，每一該組織玻片分別對應其中一該物鏡，各該組織玻片具有一掃描區域，該影像擷取單元設置於該顯微鏡，各該組織玻片之各該掃描區域分別成像於該影像擷取單元，該影像擷取單元用以擷取各該掃描區域之影像，該分光模組位於該些物鏡及該影像擷取單元之間，該光線由各該物鏡進入該分光模組，該分光模組具有複數個第一分光鏡，每一該第一分光鏡分別對應其中一該物鏡，各該第一分光鏡導引該光線進入該影像擷取單元，該遮光模組具有複數個遮罩，各該遮罩位於各該物鏡及該分光模組之間，各該遮罩選擇性地阻擋該光線由各該物鏡進入該分光模組，使該光線由其中一該物鏡進入該分光模組。
本發明藉由控制各該遮罩選擇性地阻擋該光線進入該分光模組，使通過其中一該組織玻片的該光線經由其中一該物鏡進入該分光模組，並藉由該分光模組的各該分光鏡導引該光線進入該影像擷取單元，以擷取其中一該組織玻片的影像，因此使用者可同時載入複數個該組織玻片，藉由切換遮罩使各該組織玻片分別成像於該影像擷取單元，以減少載入組織玻片、切換物鏡或調整物鏡視野的時間，而能提高組織玻片影像掃描的效率。
請參閱第1圖，其為本發明之第一實施例，一種組織玻片影像掃描系統100包含一顯微鏡110，該顯微鏡110具有一光源111、一載台112及複數個物鏡113，該光源111提供一光線，該光線為可見光、螢光或雷射光，該載台112位於該光源111及該些物鏡113之間，該載台112用以承載複數個組織玻片200，每一該組織玻片200分別對應其中一該物鏡113，請參閱第2圖，各該組織玻片200具有一掃描區域210，使用者可預覽各該組織玻片210後自行定義該掃描區域210，或是將蓋玻片範圍定義為該掃描區域210，在本實施例中，該掃描區域210為蓋玻片範圍。
請參閱第1圖，該顯微鏡110另具有一調整單元114，該調整單元114用以調整該載台112於一X軸方向及一Y軸方向的位移量，以使各該組織玻片200之各該掃描區域210進入各該物鏡113的視野中，此外，該調整單元114可用以調整該些物鏡113於一Z軸方向的位移量，以調整該顯微鏡110之焦距，較佳地，該調整單元114為線性制動器。
請參閱第1圖，該組織玻片影像掃描系統100另包含一影像擷取單元120，該影像擷取單元120設置於該顯微鏡110，在本實施例中，該影像擷取單元120為CCD相機，當各該組織玻片200之各該掃描區域210經由該顯微鏡110成像於該影像擷取單元120時，該影像擷取單元120可用以擷取各該掃描區域210之影像。
請參閱第1圖，該組織玻片影像掃描系統100另包含一分光模組130，該分光模組130位於該些物鏡113及該影像擷取單元120之間，該光源111所提供的該光線可分別通過各該組織玻片200及各該物鏡113而進入該分光模組130中，該分光模組130具有複數個第一分光鏡131，每一該第一分光鏡131分別對應其中一該物鏡113，該些第一分光鏡131與該些物鏡113構成複數個光通道P，各該第一分光鏡131用以導引該光線進入該影像擷取單元120，以使各該組織玻片200之各該掃描區域210分別成像於該影像擷取單元120。
請參閱第1圖，該組織玻片影像掃描系統100另包含一遮光模組140，該遮光模組140具有複數個遮罩141及一控制單元142，各該遮罩141位於各該物鏡113及該分光模組130之間，該控制單元142用以控制各該遮罩141選擇性地阻擋該光線由各該物鏡113進入該分光模組130，使該光線由其中一該物鏡113進入該分光模組130並通過其中一該光通道P，在本實施例中，各該遮罩141可為不透光遮罩或電致變色遮罩。
當各該遮罩141為不透光遮罩時，藉由該控制單元142控制各該遮罩141位置，使其中一該遮罩141遠離其中一該光通道P，並使其他各該遮罩141位於其他各該光通道P上以阻擋該光線進入該分光模組130，由於同一時間僅有通過其中一該組織玻片200的該光線得以進入該分光模組130，因此同一時間僅有其中一該組織玻片200之該掃描區域210得以成像於該影像擷取單元120，使用者可藉由該控制單元142切換各該遮罩141位置，使各組織玻片200之各該掃描區域210分別依序成像於該影像擷取單元120。
當各該遮罩141為電致變色遮罩時，藉由該控制單元142調整各該遮罩141的顏色及透光率，使通過其中一該組織玻片200的該光線得以進入該分光模組130，而通過其他各該組織玻片200的該光線則受到其他各該遮罩141阻擋而無法進入該分光模組130中，電致變色遮罩亦可調整該光線進入該分光模組130的光通量，因此使用者可根據各該組織玻片200所需的光通量調整電致變色遮罩的顏色及透光率，較佳地，該控制單元142為微處理器。
請參閱第1及2圖，在本實施例中，該顯微鏡110設有四個該物鏡113a~113d，該載台112承載四個該組織玻片200a~200d，各該組織玻片200a~200d分別具有各該掃描區域210a~210d，各該物鏡113a~113d分別對應各該組織玻片200a~200d，因此通過該組織玻片200a之該光線係經由該物鏡113a進入該分光模組130中，通過該組織玻片200b之該光線係經由該物鏡113b進入該分光模組130中，通過該組織玻片200c之該光線係經由該物鏡113c進入該分光模組130中，通過該組織玻片200d之該光線係經由該物鏡113d進入該分光模組130中。
請參閱第1圖，在本實施例中，該分光模組130具有四個該第一分光鏡131a~131d，各該第一分光鏡131a~131d分別對應各該物鏡113a~113d，該影像擷取單元120設置於該第一分光鏡131d上方，當使用者藉由該遮光模組140之該控制單元142控制各該遮罩141，使該光線僅由該物鏡113a進入該分光模組130時，該光線依序經由各該第一分光鏡131a~131d的導引進入該影像擷取單元120，使該組織玻片200a之該掃描區域210a成像於該影像擷取單元120。
請參閱第3圖，當使用者藉由該控制單元142切換各該遮罩141而使該光線僅由該物鏡113c進入該分光模組130時，該光線依序經由各該第一分光鏡131c、131d的導引進入該影像擷取單元120，使該組織玻片200c之該掃描區域210c成像於該影像擷取單元120。
請參閱第1及2圖，各該組織玻片200之各該掃描區域210包含複數個局部區域211，藉由該顯微鏡110之該調整單元114調整該載台112之位置，使位於各該掃描區域210相同位置之各該局部區域211進入各該物鏡113的視野中，並藉由該遮光模組140之該控制單元142控制各該遮罩141，使位於各該掃描區域210相同位置之各該局部區域211分別成像於該影像擷取單元120，該影像擷取單元120分別擷取各該局部區域211之一局部影像。
請參閱第1圖，該組織玻片影像掃描系統100另包含一影像處理單元150，該影像處理單元150電性連接該影像擷取單元120，該影像處理單元150儲存該影像擷取單元120所擷取的影像，並用以分類各該組織玻片200之各該局部影像，且該影像處理單元150將同一該掃描區域210之各該局部影像接合成該掃描區域210之一全景影像，並將該全景影像輸出成一數位影像。
請參閱第4及5圖，其為本發明之第二實施例，該第二實施例與該第一實施例的差異在於該分光模組130另具有一第二分光鏡132，該第二分光鏡132位於各該第一分光鏡131及該影像擷取單元120之間，且該影像擷取單元120設置於該第二分光鏡132上方，該第二分光鏡132用以導引該光線由各該第一分光鏡131進入該影像擷取單元120。
請參閱第4圖，藉由該遮光模組140之該控制單元142控制各該遮罩141，而使該光線僅由該物鏡113a進入該分光模組130時，該光線依序經由各該第一分光鏡131a、131b及該第二分光鏡132的導引進入該影像擷取單元120，使該組織玻片200a之該掃描區域210a成像於該影像擷取單元120。
請參閱第5圖，當該光線僅由該物鏡113c進入該分光模組130時，該光線依序經由該第一分光鏡131c及該第二分光鏡132的導引進入該影像擷取單元120，使該組織玻片200c之該掃描區域210c成像於該影像擷取單元120。
本發明藉由該遮光模組140控制該光線於同一時間僅能由其中一該物鏡113進入該分光模組130，因此不會發生影像重疊的問題，並藉由該分光模組130的導引使不同路徑的光線皆可進入該影像擷取單元120，因此本發明僅需設置一組影像擷取單元即可擷取多個組織玻片影像。
本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。
100‧‧‧組織玻片影像掃描系統
110‧‧‧顯微鏡
111‧‧‧光源
112‧‧‧載台
113、113a~113d‧‧‧物鏡
114‧‧‧調整單元
120‧‧‧影像擷取單元
130‧‧‧分光模組
131、131a~131d‧‧‧第一分光鏡
132‧‧‧第二分光鏡
140‧‧‧遮光模組
141‧‧‧遮罩
142‧‧‧控制單元
150‧‧‧影像處理單元
200、200a~200d‧‧‧組織波片
210、210a~210d‧‧‧掃描區域
211‧‧‧局部區域
P‧‧‧光通道
第1圖：依據本發明之第一實施例，一種組織玻片影像掃描系統之示意圖。 第2圖：依據本發明之第一實施例，一種組織玻片之示意圖。 第3圖：依據本發明之第一實施例，該組織玻片影像掃描系統之示意圖。 第4圖：依據本發明之第二實施例，一種組織玻片影像掃描系統之示意圖。 第5圖：依據本發明之第二實施例，該組織玻片影像掃描系統之示意圖。
100‧‧‧組織玻片影像掃描系統
110‧‧‧顯微鏡
111‧‧‧光源
112‧‧‧載台
113、113a~113d‧‧‧物鏡
114‧‧‧調整單元
120‧‧‧影像擷取單元
130‧‧‧分光模組
131、131a~131d‧‧‧第一分光鏡
140‧‧‧遮光模組
141‧‧‧遮罩
142‧‧‧控制單元
150‧‧‧影像處理單元
200、200a~200d‧‧‧組織玻片
P‧‧‧光通道

Claims (11)

  1. 一種組織玻片影像掃描系統，其包含： 一顯微鏡，具有一光源、一載台及複數個物鏡，該光源提供一光線，該載台位於該光源及該些物鏡之間，該載台用以承載複數個組織玻片，每一該組織玻片分別對應其中一該物鏡，各該組織玻片具有一掃描區域； 一影像擷取單元，設置於該顯微鏡，各該組織玻片之各該掃描區域分別成像於該影像擷取單元，該影像擷取單元用以擷取各該掃描區域之影像； 一分光模組，位於該些物鏡及該影像擷取單元之間，該光線由各該物鏡進入該分光模組，該分光模組具有複數個第一分光鏡，每一該第一分光鏡分別對應其中一該物鏡，各該第一分光鏡導引該光線進入該影像擷取單元；以及 一遮光模組，具有複數個遮罩，各該遮罩位於各該物鏡及該分光模組之間，各該遮罩選擇性地阻擋該光線由各該物鏡進入該分光模組，使該光線由其中一該物鏡進入該分光模組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之組織玻片影像掃描系統，其中該遮光模組另包含一控制單元，該控制單元用以控制各該遮罩選擇性地阻擋該光線。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之組織玻片影像掃描系統，其中各該遮罩為電致變色遮罩。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之組織玻片影像掃描系統， 其中該分光模組另具有一第二分光鏡，該第二分光鏡位於各該第一分光鏡及該影像擷取單元之間，該第二分光鏡導引該光線由各該第一分光鏡進入該影像擷取單元。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之組織玻片影像掃描系統， 其中各該組織玻片之各該掃描區域包含複數個局部區域，各該局部區域分別成像於該影像擷取單元，該影像擷取單元擷取各該局部區域之一局部影像。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之組織玻片影像掃描系統， 其另包含一影像處理單元，該影像處理單元電性連接該影像擷取單元，該影像處理單元用以分類各該局部影像。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之組織玻片影像掃描系統， 其中該影像處理單元將同一該掃描區域之各該局部影像接合成該掃描區域之一全景影像。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之組織玻片影像掃描系統， 其中該影像處理單元將該掃描區域之該全景影像輸出成一數位影像。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之組織玻片影像掃描系統， 其中該顯微鏡另包含一調整單元，該調整單元用以調整該載台於一X軸方向及一Y軸方向的位移量。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之組織玻片影像掃描系統， 其中該調整單元另用以調整各該物鏡於一Z軸方向的位移量。
  11. 一種組織玻片影像掃描系統，其包含： 一顯微鏡，具有一載台及複數個物鏡，該載台用以承載複數個組織玻片，每一該組織玻片分別對應其中一該物鏡，各該組織玻片具有一掃描區域； 一影像擷取單元，設置於該顯微鏡，各該組織玻片之各該掃描區域分別成像於該影像擷取單元，該影像擷取單元用以擷取各該掃描區域之影像； 一分光模組，位於該些物鏡及該影像擷取單元之間，該分光模組具有複數個第一分光鏡，每一該第一分光鏡分別對應其中一該物鏡，該些第一分光鏡與該些物鏡構成複數個光通道；以及 一遮光模組，具有複數個遮罩，各該遮罩位於各該物鏡及該分光模組之間，各該遮罩選擇性地阻擋一光線，使該光線通過其中一該光通道。
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