[发明专利]显微成像拼接装置及其方法

说明书

本发明公开了一种应用于检测待测皮肤的显微成像拼接装置，包括光学腔体、分光器、影像感测器、位移感测器以及控制电路，光学腔体接触待测皮肤且接收反射自待测皮肤的反射光，分光器通过显微镜头接收反射光，且沿着两相异方向分别输出待测光至影像感测器以及位移感测器，控制电路接收影像感测器的影像信号以及位移感测器的位移信号，且依据多数个位移信号将多数个影像信号拼接为拼接影像。本发明更提供一种应用于检测待测皮肤的显微成像拼接方法。

技术领域

本发明有关一种成像拼接装置及其方法，尤指应用于显微成像且可呈现待测皮肤的曲率的一种显微成像拼接装置及其方法。

背景技术

目前市面上一般的数字显微装置，无论是手持式的消费性电子显微镜、手机外挂显微镜头或桌上型的生物显微镜，其使用方式都只能针对待测物表面做有限视野的放大倍率的显微影像的观察，其所能观察到的范围大小受限于光学显微系统的光路设计或电子元件(例如CCD或CMOS)的大小限制，假如观察者所选取的镜头倍数越高，视野范围也就越小。此时若是欲观察的待测区域大于视野范围的话，就必须移动数字显微装置或是移动待测物到不同区域进行观察。对于放大倍率相对一般肉眼较高的显微观测领域来说，较高阶的商用生物显微镜可进一步藉由拍摄连续相邻的数张照片，再分别显示放大后的各张照片，以观察与分析较大视野区域下的各放大照片的细节，尤其对于判断某一特定区域的生物特征极其重要(例如，大范围病理特征分析、病征扩散状态等等)。

尽管现有技术可分别显示放大后的各张照片，但对于人体面积最大的器官“皮肤”来说，并没有办法一次性地呈现具有数字显微装置的数倍视野的单一显微图像。进一步而言，前述现有技术的各张照片皆是二维(two-dimentional)的平面照片，若欲观察的表面为非平面，例如人体的皮肤，无论是脸部皮肤、四肢皮肤或躯干等各部位皮肤，都是立体曲面的而非平面，若仅显示平面影像会因为透视变形(perspective distortion)而扭曲了皮肤上的几何特征，例如桶状变形(barrel distortion)或枕状变形(pincushiondistortion)，在使用时容易造成误判。因此，现行数字显微装置无法解决前述使用情境的需求。

为此，如何设计出一种显微成像拼接装置及其方法，特别是解决现有技术的无法改善皮肤几何特征的透视变形以及无法一次性地呈现具有数倍视野的单一显微图像的技术问题，乃为本案发明人所研究的重要课题。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种显微成像拼接装置，解决现有技术的无法一次性地呈现具有数倍视野的单一显微图像的技术问题，且能够改善因为皮肤几何特征的透视变形，达到方便进行大范围显微图像判读以及提升判读准确率的目的。

为了达到前述目的，本发明所提出的显微成像拼接装置应用于检测待测皮肤，所述显微成像拼接装置包括光学腔体、分光器、影像感测器、位移感测器以及控制电路。其中，光学腔体具有彼此平行设置的第一平面以及第二平面的截顶正圆锥体，小于第二平面的第一平面接触待测皮肤，第二平面对第一平面发光且接收反射自待测皮肤的反射光。分光器通过显微镜头接收反射光，且沿着两相异方向输出第一待测光以及第二待测光。影像感测器接收第一待测光，且输出影像信号。位移感测器接收第二待测光，且输出位移信号。控制电路耦接影像感测器以及位移感测器，控制电路接收影像信号以及位移信号，且依据多数个位移信号将多数个影像信号拼接为拼接影像。

进一步而言，控制电路更接收至少一皮肤部位标记，各皮肤部位标记包括对应各待测皮肤的预设曲率，且控制电路依据多数个位移信号以及至少一皮肤部位标记将多数个影像信号拼接为具有预设曲率的拼接影像。

进一步而言，所述的显微成像拼接装置更包括耦接控制电路的三轴陀螺仪，三轴陀螺仪固设于壳体内，且输出三维信号至控制电路，控制电路接收影像信号、位移信号以及三维信号，且依据多数个位移信号以及多数个三维信号将多数个影像信号拼接为具有实际曲率的拼接影像。