[发明专利]一种采用ERS传感器的病理样片扫描拍摄方法

说明书

技术领域

本专利涉及医疗影像处理。

背景技术

通常病理样片的大小远超出图像传感器的图像获取范围，解决办法是采取扫描的方式，使拍摄范围遍历病理样片区域。目前有采用线扫描与采用全局曝光（Global Shutter）传感器两种方式，对于高分辨率拍摄前者因涉及额外光学系统的添加极少被采用。而对于采用全局曝光传感器的拍摄，因这种传感器在感光时需要传感器与所拍摄目标相对静止，扫描过程便涉及为有时移动有时静止的模式。因拍摄病理样片是在光学放大的条件下进行的，扫描过程中任何微小的抖动都会导致图像的错位，因此，扫描系统的驱动装置、传动装置以及放置病理样片的平台都需要极其精密的设计，其结果便是导致拍摄系统的极高的造价。

图像传感器中更广泛使用的一类是ERS方式的传感器，通常是CMOS传感器。对这类传感器采用合适的曝光控制结合对病理样片移动的控制，可达到在匀速运动的条件下扫描拍摄病理样片的目的，从而大大降低对扫描系统的驱动装置、传动装置以及放置病理样片的精密程度的要求，使得病理样片扫描拍摄可推广应用到临床诊断。

发明内容

本发明的目的在于采用ERS传感器，以合适的曝光控制方式并结合对病理样片移动控制，实现在匀速运动条件下对病理样片的扫描拍摄。

实现上述目的的技术方案：

一种采用ERS传感器的病理样片扫描拍摄方法，包括位移平台及光栅尺、位移控制系统、显微镜头、ERS传感器、图像采集控制模块以及ISP模块，如图1所示。所述位移平台及光栅尺用于放置病理样片，其在位移控制系统的控制下实现XYZ三个方向的位移，并由光栅尺输出当前位置；所述位移控制系统用于控制位移平台的动作，其控制命令按照图像采集控制模块所发参数发布，位移控制系统还用于接收由光栅尺发来的位置信息，向图像采集控制模块反馈；所述显微镜头用于对病理样片光学成像；所述ERS传感器用于将由显微镜头成像的光信号转换为电信号。ERS传感器的曝光方式如图2所示，曝光系逐行实现。ERS传感器采用高配置时钟输入，设置为slave mode，即在从模式下工作，图像采集模块控制其帧同步及行同步；所述图像采集控制模块用于对传感器进行设置、控制传感器的同步、曝光及数据输出以及接收来自位移控制系统的位移平台位置信息并向位移控制系统发出位移控制参数。在主扫描方向，位移平台的移动方向与ERS传感器扫描行垂直、与扫描行的递进方向一致，如图3所示。对于一帧具有行数为2N的图像，其垂直方向视场范围为A～B，如图4所示，在扫描拍摄过程中，当位移平台以设定速度匀速位移时，采集控制模块控制传感器以加倍行密度采集图像数据，使得在完成一帧图像的拍摄后，位移平台的位移等于采集控制模块令传感器以正常行密度采集图像数据时采集N行所通过的位移距离，如图4所示；所述ISP模块用于对采集到的图像数据进行常规图像信号处理及拼接。

采用上述技术方案，本专利有益的技术效果在于：

（1）可在实现简便的匀速运动平台上实现对病理样片的扫描拍摄；

（2）采用了合适的器件及处理方法，使得系统造价得以降低。

附图说明

图1为一种采用ERS传感器的病理样片扫描拍摄方法框图。

图2为ERS传感器的扫描方式示意图。

图3为传感器扫描与样片移动方式示意图。

图4为本专利所运用的扫描拍摄方法示意图。

图5为具体实施框图。

具体实施方式

一种采用ERS传感器的病理样片扫描拍摄方法，如图5所示，包括显微镜头1、图像传感器2、位移平台及光栅尺3、位移控制系统4、图像采集控制模块5以及ISP模块6。显微镜头1对病理样片光学成像，由图像传感器2将此光信号转换成图像数据。图像传感器2选用ERS传感器，并将传感器的工作模式设置成从模式，其帧同步及行同步引脚连接到图像采集控制模块5，由图像采集控制模块5控制传感器帧及行的起始及终止；位移平台及光栅尺3的位移平台上放置病理样片，其在位移控制系统4的控制下实现XYZ三个方向的位移，并由位移平台及光栅尺3的光栅尺输出当前位置；位移控制系统4控制位移平台的动作，其控制命令系按照图像采集控制模块5所发参数发布，移控制系统还用于接收，并向图像采集控制模块5反馈由位移平台及光栅尺3的光栅尺发来的位置信息；图像采集控制模块5实现对图像传感器2进行设置、控制图像传感器2的同步、曝光及数据输出以及接收来自位移控制系统4的位移平台位置信息并向位移控制系统4发出位移控制参数。在主扫描方向，位移平台及光栅尺3的位移平台的移动方向与图像传感器2扫描行垂直、与其扫描行的递进方向一致。在扫描拍摄过程中，图像采集控制模块5控制图像传感器2以加倍行密度采集图像数据；ISP模块6对采集到的图像数据进行常规图像信号处理及拼接。