[发明专利]早期癌症检测仪自动调焦实现方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及镜头自动调焦实现方法及装置。

背景技术

癌症是当今世界最常见的致命疾病之一，全球每年死于癌症的人高达数百万以上，人类在面对癌症这一世纪顽疾的过程中，始终没有找特效的治疗方法和药物。

癌细胞的增殖速度用倍增时间计算，1个变2个，2个变4个…以此类推。胃癌、肠癌、肝癌、胰腺癌、食道癌的倍增时间平均是31天；乳腺癌倍增时间是40多天。由于癌细胞不断倍增，癌症越往晚期发展得越快。

癌症可以分为3个阶段，

前三分之一可以预防、治愈；

中三分之一通过治疗可以减轻症状，早发现，早治疗，治愈率可达80%以上；

后三分之一治愈率只有10%~20%，甚至更低。

癌症检测现状：

1)目前判断是否患癌症最终确诊在病理科，诊断依据量化病变信息很少，完全凭借病理科观察医生的经验。

2)观察漏检：

血液、尿液中出现代谢、脱落细胞的比率为百万分之一至千分之一，远远超出人力所能胜任检测范畴。

癌症检测存在如下问题：

1)形成过程很少被发现，如发现出现血尿等不适征兆再检查，往往已经处于中晚期

2)在显微镜下放大到数千倍后，一个标准病理玻片大约需要数万至数百万个“视场”，目前的专家医生资源稀缺，多为在门诊医生“疑似”的情况下做最终确诊，不可能实现“筛查”。

3)检查过程极为痛苦，目前的检查手段多为膀胱镜，如男性需从生殖器前端插入至膀胱。

4)极易出现漏查——膀胱是一个“倒梨形”，膀胱镜有效检查面积仅为几个平方厘米，内壁表面积约为数千平方厘米。

早期癌症检测仪一般使用镜头自动调焦系统，该调焦系统中的图像获取系统由单筒显微镜、高像素工业相机和光源组成。要使获得的图像清晰可辨，在光照合适的前提下，单筒显微镜的放大倍数和焦距也要调至最合适的位置。传统的镜头调焦方式为：镜头固定在专用的镜头支架上，该镜头支架可使镜头上下方向运动。镜头拍摄的像场画面实时显示在旁边的显示器上。操作人员通过手动旋转支架上的旋钮，调节镜头上下高度，同时比对显示器上画面的清晰程度，根据人眼观察判断画面清晰度来确定焦距是否调整完成。

该图像获取系统存在如下缺点：a)操作方式为手动调节，人手需要触碰到镜头固定装置，不适用于如早期癌症检测系统此类在密封环境下工作的仪器设备；b)对于早期癌症检测系统这样高精度、有大量重复动作的系统，可能有大量的调焦动作，会给操作人员增加负担；c)每次调节的是依靠肉眼观测来确定的，每两次调焦镜头的高度未必完全一致。

发明内容

本发明提供一种新的镜头自动调焦实现方法及装置。

本发明提供一种自动调焦实现方法，包括如下微调步骤：

a)获取预设标识的图像，所述预设标识由多条黑色条纹和多条白色条纹组成，所述预设标识具有黑色灰度值标准区间A和白色灰度值标准区间B；

b)获取所述图像中的所有黑色条纹的实际灰度值a和所有白色条纹的实际灰度值b；

c)判断a和b是否分别落入黑色灰度值标准区间A和白色灰度值标准区间B内，如不在该区间之内，则进入步骤d)；如在该区间内，则流程结束；

d)调节镜头、镜头高度，然后再返回步骤a)循环，直至a和b分别落入黑色灰度值标准区间A和白色灰度值标准区间B内。

进一步的，所述黑色灰度值标准区间A和白色灰度值标准区间B与光照强度相关。

在不考虑光照强度的情况下，黑色灰度值标准区间A是单一数值0，白色灰度值标准区间B是单一数值255。

进一步的，在所述微调步骤前，根据镜头当前放大倍数和工作距离的对应关系，调节镜头至合适位置，使镜头的视场中可以看到预定标识的模糊影像。

该合适位置可以是工作距离。

一种自动调焦实现装置，包括升降机构、图像获取机构及中央控制机构，图像获取机构包括图像传感器和显微镜头，所述图像传感器将显微镜头视场中的预设标识的影像转换为图像，所述中央控制机构获取所述图像中的所有黑色条纹的实际灰度值a和所有白色条纹的实际灰度值b，并判断a和b是否分别落入黑色灰度值标准区间A和白色灰度值标准区间B内，如不在该区间之内，则控制所述升降机构带着所述图像获取机构升降来调节所述显微镜头的高度，直至使实际灰度值a和b分别落入黑色灰度值标准区间A和白色灰度值标准区间B内。显微镜头可以是能够调焦的显微镜头，该实现装置可以包括传动机构，中央控制机构通过传动机构带动显微镜头自身调焦。