[发明专利]一种显微切片的扫描方法及扫描装置

说明书

技术领域

本发明属于显微镜技术领域，具体涉及一种显微切片的扫描方法及扫描装置。

背景技术

虚拟显微镜可以获得大视场的同时获得高分辨率的图像，得到广泛的应用，目前主要有三种技术：第一种是，面阵图像传感器配合切片的扫描，具体是切片移动一个视场后，停下来等面阵图像传感器曝光，曝光结束后再移动至下一个视场，依此类推，获得多个连续视场的图像数据，最后拼接成全视场的图像。该方法具有实现简单，但切片需要走走停停，而且停止后还需再等待一段时间，确保切片稳定后再开始曝光，因而速度比较慢；第二种是，线阵图像传感器配合切片的匀速运动，一般称为线扫方式，其在扫描时，切片是保持匀速运动，速度很快，但是控制复杂，要求载物台的控制精度高，并需要有辅助的对焦装置，系统成本高；第三种是，微透镜阵列配合面阵图像传感器扫描，速度非常快，但是由于对焦范围是对整个切片的组织部分进行聚焦，图像质量也不很好，其面阵图像传感器需要定制，系统结构非常复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种扫描速度快、系统简单的显微切片的扫描方法及扫描装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种显微切片的扫描方法，其特征在于：将待测切片沿着其纵向划分成若干个连续的扫描条带，每个扫描条带的宽度设为成像系统的物方视场在纵向方向的尺寸，并且将每个扫描条带沿着横向再划分成若干个连续的扫描视场，每个扫描视场的长度设为成像系统的物方视场在横向方向的尺寸；还包括如下步骤：

a)控制切片与成像系统在横向上相对连续运动，即使切片的当前扫描条带连续穿过成像系统的物方视场；

b)当切片的当前扫描条带的当前扫描视场移动完全进入成像系统的物方视场时，成像系统开始曝光，曝光时间为1～80μs；此时切片和成像系统仍在相对运动；

c)采集当前扫描条带的当前扫描视场的曝光后的图像数据；

d)将该当前扫描条带的当前扫描视场的图像数据和之前的当前扫描条带的所有已存储图像数据合并，作为当前扫描条带的图像数据存储于存储器中；

e)判断切片的当前扫描条带是否扫描完成；如果未完成，则将当前扫描条带的下一个扫描视场认定为当前扫描视场，并返回步骤b)；否则，继续下一步骤；

f)将当前扫描条带的图像数据和之前的已扫描的所有扫描条带的已存储图像数据合并，作为该切片整个扫描区域的图像数据存储于存储器中；

g)判断切片的所有扫描条带是否扫描完成；如果未完成，控制切片和成像系统在纵向上相对移动，使成像系统位于切片的下一个扫描条带上，并将下一个扫描条带认定为当前扫描条带，将下一个扫描条带的第一个扫描视场认定为当前扫描视场，并返回步骤a)；否则，结束对该切片的扫描。

优选的，所述步骤a)中，切片与成像系统在横向上相对连续运动，即：或者是成像系统静止，切片运动；或者是成像系统运动，切片静止。

优选的，所述步骤a)中，切片与成像系统在横向上相对连续运动，或者是匀速运动，或者是非匀速运动；只要保证在成像系统曝光期间内的相对运动速度不会导致图像模糊即可。

优选的，成像系统的曝光时间，是根据切片与成像系统的相对运动速度确定的，只要保证在成像系统曝光期间内，切片与成像系统相对运动的速度不会导致图像模糊即可。

优选的，成像系统的曝光时间为20μs。

一种实施上述扫描方法的扫描装置，包括计算机，其特征在于：还包括同轴设置的照明系统、成像系统，所述照明系统与成像系统之间，还设置有一自动三维移动平台；一控制器控制所述自动三维移动平台运动，所述自动三维移动平台上可放置待测的切片；所述计算机与所述控制器、成像系统分别相互电联接，控制所述成像系统、以及通过所述控制器控制所述自动三维移动平台同步工作；并使得所述自动三维移动平台上放置的待测切片与成像系统处于连续的相对运动中。

优选的，在所述自动三维移动平台上、所述自动三维移动平台与成像系统之间，设置有切片支撑架；所述切片支撑架用于放置待测的切片。

优选的，所述控制器控制自动三维移动平台带动切片支撑架及其上待测的切片，同时或分别在X方向即横向、Y方向即纵向和Z方向即轴向运动。

优选的，所述的成像系统包括同轴顺序设置的成像镜头和图像传感器。

优选的，所述的成像镜头包括同轴顺序设置的物镜和成像透镜。

优选的，所述图像传感器为面阵图像传感器；所述的面阵图像传感器，其最短曝光时间为μs数量级。