[发明专利]一种面向活体组织的连续变倍自动对焦显微成像装置与方法

权利要求书

1.一种面向活体组织的连续变倍自动对焦显微成像装置，其特征在于，包括筒状外壳、图像采集模块、显微镜头、输入输出控制模块、位移平台控制模块、第一电动位移平台、第二电动位移平台、光源和透明封口玻璃；所述图像采集模块和所述显微镜头构成该装置的成像系统，所述第一电动位移平台和第二电动位移平台为设置在外壳内部的一维电动位移平台；

所述输入输出控制模块和位移平台控制模块连接；所述第一电动位移平台和所述位移平台控制模块连接，所述第二电动位移平台和所述位移平台控制模块连接，所述图像采集模块设置于所述第一电动位移平台，所述显微镜头设置于第二电动位移平台；所述透明封口玻璃设于所述外壳的下端；

所述输入输出控制模块根据输入的成像系统的放大倍数，输出图像采集模块和显微镜头的位置信号，所述位移平台控制模块根据输入输出控制模块输出的所述位置信号控制所述第一电动位移平台和第二电动位移平台上下移动，从而获取所需放大倍数的图像；

所述成像装置还设置有微调结构，所述微调结构包括图像分析模块、微调电机控制模块和微调电机；

所述微调电机和第二电动位移平台连接，所述显微镜头通过微调电机和第二电动位移平台连接；

所述图像采集模块、图像分析模块、微调电机控制模块设于一块电路板中；

所述图像采集模块、微调电机、显微镜头、光源和透明封口玻璃同轴设置；

所述筒状外壳内，自下而上依次设置封口玻璃、环形光源、显微镜头、微调电机、图像采集模块、图像分析模块、微调电机控制模块，所述平台控制模块和输入输出控制模块设置在所述外壳的顶端，所述图像采集模块和显微镜头分别连接所述筒状外壳，连接部分相对设置。

2.根据权利要求1所述的面向活体组织的连续变倍自动对焦显微成像装置，其特征在于，还包括图像分析模块、微调电机控制模块和微调电机，所述图像采集模块和所述图像分析模块连接，所述图像分析模块和微调电机控制模块连接，所述微调电机控制模块和微调电机连接，所述微调电机和显微镜头连接；图像分析模块分析图像采集模块采集的图像清晰度，所述微调电机控制模块根据所述图像分析模块的分析结果反馈控制所述微调电机驱动显微镜头的上下移动，从而获取清晰的图像。

3.根据权利要求1至2任一项所述的面向活体组织的连续变倍自动对焦显微成像装置，其特征在于，微调电机的微调范围为1000微米以内。

4.根据权利要求1至2任一项所述的面向活体组织的连续变倍自动对焦显微成像装置，其特征在于，所述成像系统的焦点设置于透明封口玻璃的外表面。

5.根据权利要求1至2任一项所述的面向活体组织的连续变倍自动对焦显微成像装置，其特征在于，所述显微镜头由一片或多片透镜组成。

6.根据权利要求1至2任一项所述的面向活体组织的连续变倍自动对焦显微成像装置，其特征在于，所述输入输出控制模块内设置有图像采集模块和显微镜头的位置与成像系统的放大倍数一一对应的关系数据。

7.一种应用权利要求1中所述装置的面向活体组织的连续变倍自动对焦显微成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：检测时，将透明封口玻璃贴合待检测的活体组织；

步骤2：根据需要，在输入输出控制模块中输入所需的放大倍数，输入输出控制模块根据其内部的数据，选择和输入倍数相符的第一电动位移平台和第二电动位移平台的位置，并将位置信号发送给位移平台控制模块，位移平台控制模块根据接收的位置信号驱动第一电动位移平台和第二电动位移平台上下移动，第一电动位移平台和第二电动位移平台的上下移动将带动和他们连接的图像采集模块和显微镜头上下移动到相应位置；

步骤3：图像分析模块分析图像采集模块采集到的图像的清晰度，并将结果发送到微调电机控制模块，微调电机控制模块根据图像清晰度结果驱动微调电机运动，从而实现显微镜头的微调，使得成像系统精确对焦，获取清晰的图像；

步骤4：当需要切换放大倍数时，保持装置和活体组织的位置不变，在输入输出控制模块中输入新的放大倍数，重复执行上述步骤2和步骤3，即可获取新放大倍数的显微图像。