[发明专利]一种倾斜式三维扫描显微成像系统及方法

说明书

本发明公开了一种倾斜式三维扫描显微成像系统，其特征在于：包括面阵相机(1)、筒镜(2)、显微物镜(3)、样品夹具(5)、三维电动平移台(6)、三维电动平移台控制器(8)、计算机(9)、图像处理器(10)；所述三维电动平移台(6)以及所述样品夹具(5)相对平行，样品平面与显微物镜的焦平面不平行、构成一个倾斜夹角θ，所述三维电动平移台(6)带动样品(4)在样品平面上进行倾斜式扫描运动。本发明能够快速的对玻片样品进行三维成像，在保证扫描效率的同时，能够更加完整的获取切片的三维数据，以保证病理切片信息的完整性。

技术领域

本发明属于扫描显微成像领域，具体涉及一种倾斜式三维扫描显微成像系统及方法。

背景技术

病理扫描仪在病理研究，临床诊断以及教学方面都具有非常大的前景。

相比与镜下阅读病理切片，数字图像在可存储性、共享性以及辅助阅片系统的应用上都具有非常大的优势。但是，由于显微物镜的景深有限，病理玻片扫描仪在扫描成像时只能对样品的某一层进行清晰的成像，这就使得数字病理图像未能够完全将病理玻片的信息进行数字化，会存在信息的丢失。

例如在宫颈细胞筛查的过程中，细胞的涂片往往会存在上下多层的重叠现象，如果使用现有病理扫描仪进行扫描成像，则无法对整个切片的所有细胞都进行清晰的成像，这就可能会导致细胞判读的数量不够，产生假阴性。现有的病理扫描成像仪器大部分仅对样品的单层做扫描成像。少部分仪器能够对玻片样品的多层进行扫描成像，但其成像方法依然是利用单层扫描的方案重复多次来完成多层的扫描，扫描时间与成像层数成比例增加。而且，在单层扫描成像的过程中，由于所使用的显微物镜景深有限，而切片样品存在着不平整性以及样品的堆叠，所以单片扫描成像过程中需要耗费大约80％的时间来进行预对焦，这也极大的限制了切片样品数字化的效率。

所以，在扫描显微成像领域，如何快速的并且完整的获取整个切片样品的数字化图像是当前亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明旨在提供一种能够快速的对玻片样品进行三维成像的系统及方法，在保证扫描效率的同时，能够更加完整的获取切片的三维数据，以保证病理切片信息的完整性。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种倾斜式三维扫描显微成像系统，其特征在于：包括面阵相机、筒镜、显微物镜、样品夹具、三维电动平移台、三维电动平移台控制器、计算机、图像处理器；

所述显微物镜与所述筒镜成共轴关系，所述三维电动平移台控制器与三维电动平移台以及计算机通过网口通讯相连接，所述面阵相机通过所述图像处理器与计算机相连接；

所述三维电动平移台以及所述样品夹具相对平行，样品平面与显微物镜的焦平面不平行、构成一个倾斜夹角θ，所述三维电动平移台带动样品在样品平面上进行倾斜式扫描运动。

优选地，所述三维电动平移台包括三个步进电机与丝杆以及导轨。

优选地，所述三维电动平移台还带有光栅反馈定位装置。

优选地，还包括照明器；所述面阵相机、筒镜、显微物镜以及所述照明器构成同轴的透射式显微成像光路。

优选地，还包括照明器；所述面阵相机、筒镜、显微物镜以及所述照明器构成反射式显微荧光成像光路为实现上述目的，按照本发明的另一方面，还提供了一种倾斜式三维扫描显微成像系统的成像方法，其中

面阵相机所获得的图像的长度为L，样品扫描成像的层数为n，触发间隔距离为l，显微物镜的成像景深为h；样品平面即运动平面内的X轴与显微成像系统的焦平面构成夹角θ，运动平面内的Y轴与显微成像系统的焦平面依然保持平行；

参数的关系为：

L＝l×n；

tanθ＝h/l；