[发明专利]一种显微镜及其控制方法

说明书

本申请揭示了一种显微镜及其控制方法，该方法包括如下步骤：捕获观察体的图像；将获得的观察体的图像解码，使用人工智能算法对解码的图像进行识别和标记，获得AI分析信息；从解码的图像中分解出现实场景和观察体，构建与现实场景相对应的三维虚拟现实场景，并将三维虚拟现实场景与观察体进行图像合成；将合成的图像投影显示在目镜中。本申请可实时捕捉显微图像，得到AI分析信息，并将AI处理的结果图像及提示信息与真实图像实现重合，通过AR投影至显微镜视野中，使得操作人员能够在显微镜视野中同时观察到显微图像和AI分析处理结果和提示信息。

技术领域

本发明涉及生物显微镜领域，特别涉及一种显微镜及其控制方法。

背景技术

显微镜(microscope)是一种借助物理方法产生物体放大影象的仪器。最早发明于16世纪晚期，至今(2001年)已有406年的历史。现在显微镜技术是光学仪器的一个重要组成部分，成为了一种极为重要的科学仪器，广泛地用于生物、医疗、化学、电子、半导体、光学制造、冶金、酿造等各种科研活动，随着技术的成熟，显微镜结构也发展出了多种形式、结构及成像方式，对人类的发展做出了巨大而卓越的贡献。

医学显微检查是检验人体器官、组织或细胞中的异常改变的细胞形态学方法。在细胞形态学检验过程中，采集患者的标本，用各种染色方法制成样片，然后使用显微镜观察病变。但目前显微镜的镜检是人工操作，主要工作是通过显微镜对标本进行观察。目前，许多单位已经拥有数码显微镜，即电子摄像头采集显微图像，然后在屏幕上观察，这样可以减轻人工观察所造成的疲劳。然而，在屏幕上所观察到的显微图像与显微镜目测到的图像是存在差异的。

同时，当被分析的标本数量过多时，操作人员的工作强度、疲劳强度会大大增加，从而会影响观察、分析的结果。

随着人工智能技术的发展，将人工智能自动判断与人工直接观察图像相结合，不仅能减轻操作人员工作强度，又能提高检测速度与质量。作为一种潜在的解决方案，人工智能的最新进展(特别是深度学习)，已经证明了自动化医学图像分析的能力与人类专家的经验相当。

然而，现有的深度学习处理方法中普遍使用普通的生物显微镜，但是深度学习中需要全数字化扫描标本，因此需要投入大量的全自动扫描仪。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供了一种显微镜及其控制方法，可实时捕捉显微图像，得到AI(Artificial Intelligence，人工智能)分析信息，并将AI处理的结果图像及提示信息与真实图像实现重合，通过AR(增强现实(Augmented Reality)投影至显微镜视野中，使得操作人员能够在显微镜视野中同时观察到显微图像和AI分析处理结果和提示信息，使观察过程更为直接，从而实现生物显微镜在使用过程中的高实时性。达到减轻操作人员的工作强度、提高检测速度和检测质量之目的。本申请可实现令操作人员正确、快速判断标本的微观结构和获得较佳的成像效果，提供沉浸感更强的用户体验。

本申请提供一种显微镜控制方法，包括如下步骤：捕获观察体的图像；将获得的观察体的图像解码，使用人工智能算法对解码的图像进行识别和标记，获得AI分析信息；从解码的图像中分解出现实场景和观察体，构建与现实场景相对应的三维虚拟现实场景，并将三维虚拟现实场景与观察体进行图像合成；将合成的图像投影显示在目镜中。

优选地，其中使用微型显示器将合成图像的数字信息叠加到原始光路中。

优选地，其中将抽取的AI分析信息也合成到合成的图像中。

优选地，其中显微镜包括两个光分路器。

优选地，其中两个分光器分别用于图像获取和图像投影。