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一种荧光扫描仪软件闭环扫描控制方法和荧光扫描仪

申请号 CN202311812352.2 申请日 2023-12-25 公开(公告)号 CN117969471A 公开(公告)日 2024-05-03
申请人 武汉康录生物技术股份有限公司; 发明人 陈刚; 章明; 王东;
摘要 一种 荧光 扫描仪 软件 闭环扫描控制方法和荧光扫描仪,该方法包括确定玻片上标本图像的拍摄网格;从该拍摄网格中确定目标网格;在确定 定位 误差后,根据该目标网格确定对应的第一有效区域和对应的第一有效中心坐标,该第一有效中心坐标为以设定原点为 坐标系 的坐标,在控制驱动 硬件 机构运动到该第一有效区域对应的目标 位置 后,记录当前硬件误差;基于该 像素 误差对该第一有效中心坐标进行修正,获得在同一坐标系的第二有效中心坐标;将该第二有效中心坐标对应的有效区域确定为最终有效区域;以该最终有效区域为基准,采集其他该拍摄网格的多个最终有效区域,确定最终有效区域集合;根据该最终有效区域集合确定全景图像。通过该方法,可以在一定程度上修正机械运作产生的误差,获得更准的 图像采集 结果。
权利要求

1.一种荧光扫描仪软件闭环扫描控制方法,应用于荧光扫描仪,其特征在于,所述方法包括:
确定玻片上标本图像的拍摄网格;
从所述拍摄网格中确定目标网格;
在确定定位误差后,根据所述目标网格确定对应的第一有效区域和对应的第一有效中心坐标,所述第一有效中心坐标为以设定原点为坐标系的坐标,所述定位误差由机械运动系统在进行定位运动时产生的误差;
在控制驱动硬件机构运动到所述第一有效区域对应的目标位置后,记录当前硬件误差;
将所述硬件误差变换为像素误差后,基于所述像素误差对所述第一有效中心坐标进行修正,获得在同一坐标系的第二有效中心坐标;
将所述第二有效中心坐标对应的有效区域确定为最终有效区域;
以所述最终有效区域为基准,采集其他所述拍摄网格的多个最终有效区域,确定最终有效区域集合;
根据所述最终有效区域集合确定全景图像。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在确定玻片上标本图像的拍摄网格的步骤之前,还包括:
通过图像算法获取机械卡紧装置与玻片之间的距离;
在检测到所述距离小于设定距离阈值后,控制所述机械卡紧装置吸紧所述玻片。
3.根据权利要2述的方法,其特征在于,在所述通过图像算法获取机械卡紧装置与玻片之间的距离的步骤之后,还包括:
在检测到所述距离大于或等于所述设定距离阈值后,控制所述机械卡紧装置,使得所述机械卡紧装置停止对所述玻片的吸
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在确定定位误差后,根据所述目标网格确定对应的第一有效区域和对应的第一有效中心坐标的步骤,具体包括:
根据所述定位误差确定所述目标网格的冗余区域;
在所述目标网格中减去所述冗余区域,获得所述第一有效区域。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在将所述硬件误差变换为像素误差后,基于所述像素误差对所述第一有效中心坐标进行修正,获得在同一坐标系的第二有效中心坐标的步骤之前,还包括:
将硬件误差数据代入坐标转换模型,获得所述硬件误差在坐标系下对应的像素偏移量;
将所述像素偏移量确定为像素误差。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在以所述最终有效区域为基准,采集其他所述拍摄网格的多个最终有效区域,确定最终有效区域集合的步骤,具体包括:
根据所述第二有效中心坐标沿X轴或Y轴平移所述目标网格对应的长度,获得与所述目标网格相邻的相邻网格有效中心坐标和相邻网格有效区域,所述目标网格包括正方形网格;
根据所述相邻网格有效中心坐标沿X轴或Y轴平移所述目标网格的长度,获得多个网格有效中心坐标和多个网格有效区域;
根据所述多个网格有效区域确定对应的多个最终有效区域。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述根据所述最终有效区域集合确定全景图像的步骤,具体包括:
将所述多个最终有效区域根据各自在同一坐标系中的坐标位置进行拼接,获得拼接图像;
将所述拼接图像进行融合,获得全景图像。
8.一种荧光扫描仪,其特征在于,包括:
网格确定模,用于确定玻片上标本图像的拍摄网格;
目标网格确定模块,用于从所述拍摄网格中确定目标网格;
第一有效区域和第一有效中心坐标确定模块,用于在确定定位误差后,根据所述目标网格确定对应的第一有效区域和对应的第一有效中心坐标,所述第一有效中心坐标为以设定原点为坐标系的坐标,所述定位误差由机械运动系统在进行定位运动时产生的误差;
硬件误差记录模块,用于在控制驱动硬件机构运动到所述第一有效区域对应的目标位置后,记录当前硬件误差;
第二有效中心坐标获得模,用于将所述硬件误差变换为像素误差后,基于所述像素误差对所述第一有效中心坐标进行修正,获得在同一坐标系的第二有效中心坐标;
最终有效区域确定模块,用于将所述第二有效中心坐标对应的有效区域确定为最终有效区域;
最终有效区域集合确定模块,用于以所述最终有效区域为基准,采集其他所述拍摄网格的多个最终有效区域,确定最终有效区域集合;
全景图像确定模块,用于根据所述最终有效区域集合确定全景图像。
9.一种荧光扫描仪,其特征在于,包括:
一个或多个处理器和存储器;所述存储器与所述一个或多个处理器耦合,所述存储器用于存储计算机程序代码,所述计算机程序代码包括计算机指令,所述一个或多个处理器调用所述计算机指令以使得所述荧光扫描仪执行如权利要求1‑7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,包括指令,其特征在于,当所述指令在荧光扫描仪上运行时,使得所述荧光扫描仪执行如权利要求1‑7中任一项所述的方法。

说明书全文

一种荧光扫描仪软件闭环扫描控制方法和荧光扫描仪

技术领域

[0001] 本申请涉及生物领域,尤其涉及一种荧光扫描仪软件闭环扫描控制方法和荧光扫描仪。

背景技术

[0002] 在生物医学研究中,荧光扫描技术被广泛应用于细胞和组织标本的图像采集
[0003] 传统闭环控制系统与荧光扫描技术主要应用在运动机构上来实现对机械系统的闭环驱动控制。常见的闭环控制模式有位置闭环、速度闭环、电流闭环,用户可以根据控制需求选择不同模式。运动机构因存在机械弹性、回差、磨损等因素,可以设置环路反馈补偿,以便于获得足够的定位精度
[0004] 然而,传统的闭环控制系统,闭环使用范围仅限于运动机构,由于运动机构是机械系统,如驱动系统中的齿轮传动、螺杆机构等都存在机械运动,会产生回动间隙,从而影响定位精度。而相关技术中没有采用较好的方式来修正产生这些误差,从而导致获取到的图像信息不够精准。发明内容
[0005] 本申请提供了一种荧光扫描仪软件闭环扫描控制方法和荧光扫描仪,用于修正机械运作产生的误差,获得更准的图像采集结果。
[0006] 第一方面,本申请提供了一种荧光扫描仪软件闭环扫描控制方法,该方法包括:确定玻片上标本图像的拍摄网格;从该拍摄网格中确定目标网格;在确定定位误差后,根据该目标网格确定对应的第一有效区域和对应的第一有效中心坐标,该第一有效中心坐标为以设定原点为坐标系的坐标,该定位误差由机械运动系统在进行定位运动时产生的误差;在控制驱动硬件机构运动到该第一有效区域对应的目标位置后,记录当前硬件误差;将该硬件误差变换为像素误差后,基于该像素误差对该第一有效中心坐标进行修正,获得在同一坐标系的第二有效中心坐标;将该第二有效中心坐标对应的有效区域确定为最终有效区域;以该最终有效区域为基准,采集其他该拍摄网格的多个最终有效区域,确定最终有效区域集合;根据该最终有效区域集合确定全景图像。
[0007] 在上述实施例中,通过记录和修正硬件误差,对第一有效中心坐标进行修正,获得了更准确的第二有效中心坐标。这有助于提高扫描图像的准确性和清晰度。根据最终有效区域集合确定全景图像,将多个有效区域的数据综合在一起,提供了对整个拍摄网格的全景视图,获得了更准确的图像信息。
[0008] 结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,在确定玻片上标本图像的拍摄网格的步骤之前,还包括:通过图像算法获取机械卡紧装置与玻片之间的距离;在检测到该距离小于设定距离阈值后,控制该机械卡紧装置吸紧该玻片。
[0009] 在上述实施例中,通过图像算法获取机械卡紧装置与玻片之间的距离,实现了对装置的自动化调整,提高了生产效率和精度,能够及时检测到距离小于设定距离阈值的情况,并对机械卡紧装置进行控制,确保玻片被稳固地固定在正确的位置,从而在一定程度上确保了样品图像获取的质量
[0010] 结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,在该通过图像算法获取机械卡紧装置与玻片之间的距离的步骤之后,还包括:在检测到该距离大于或等于该设定距离后,控制该机械卡紧装置停止对该玻片的吸
[0011] 在上述实施例中,当机械卡紧装置与玻片之间的距离大于或等于设定距离时,停止对玻片的吸力可以修正过度吸附造成玻片的损坏或变形。通过自动控制机械卡紧装置的吸力,能够使装置在适当的时机释放玻片,有助于提高生产效率并减少人为操作的可能性。
[0012] 结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,在确定定位误差后,根据该目标网格确定对应的第一有效区域和对应的第一有效中心坐标的步骤,具体包括:根据该定位误差确定该目标网格的冗余区域;在该目标网格中减去该冗余区域,获得该第一有效区域。
[0013] 在上述实施例中,根据定位误差确定目标网格的冗余区域,能够帮助准确确定目标的位置,提高定位的精度。减去冗余区域后获得第一有效区域,有助于精确提取目标的信息,修正冗余数据干扰。
[0014] 结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,在将该硬件误差变换为像素误差后,基于该像素误差对该第一有效中心坐标进行修正,获得在同一坐标系的第二有效中心坐标的步骤之前,还包括:将硬件误差数据代入坐标转换模型,获得该硬件误差在坐标系下对应的像素偏移量;将该像素偏移量确定为像素误差。
[0015] 在上述实施例中,通过将硬件误差转换为像素偏移量,在同一坐标系下确定第二有效中心坐标,能够更精确地进行误差修正,提高了定位的准确性。将硬件误差转换为像素误差,有助于将硬件误差与图像处理中的像素误差对应起来,方便了后续的图像处理和分析工作。
[0016] 结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,在以该最终有效区域为基准,采集其他该拍摄网格的多个最终有效区域,确定最终有效区域集合的步骤,具体包括:根据该第二有效中心坐标沿X轴或Y轴平移该目标网格对应的长度,获得与该目标网格相邻的相邻网格有效中心坐标和相邻网格有效区域,该目标网格包括正方形网格;根据该相邻网格有效中心坐标沿X轴或Y轴平移该目标网格的长度,获得多个网格有效中心坐标和多个网格有效区域;根据该多个网格有效区域确定对应的多个最终有效区域。
[0017] 在上述实施例中,通过平移相邻网格的有效中心坐标,可以获得相邻网格的有效区域,进而确定多个最终有效区域的集合。
[0018] 结合第一方面的一些实施例,在一些实施例中,在该根据该最终有效区域集合确定全景图像的步骤,具体包括:将该多个最终有效区域根据各自在同一坐标系中的坐标位置进行拼接,获得拼接图像;将该拼接图像进行融合,获得全景图像。
[0019] 在上述实施例中,通过融合拼接图像,可以获得全景图像,将所有有效区域组合成一个完整的图像,展示了整个采集区域的全貌,方便用户查看和分析。
[0020] 第二方面,本申请实施例提供了一种荧光扫描仪,该一种荧光扫描仪包括:网格确定模,用于确定玻片上标本图像的拍摄网格;
目标网格确定模块,用于从该拍摄网格中确定目标网格;
第一有效区域和第一有效中心坐标确定模块,用于在确定定位误差后,根据该目
标网格确定对应的第一有效区域和对应的第一有效中心坐标,该第一有效中心坐标为以设定原点为坐标系的坐标,该定位误差由机械运动系统在进行定位运动时产生的误差;
硬件误差记录模块,用于在控制驱动硬件机构运动到该第一有效区域对应的目标
位置后,记录当前硬件误差;
第二有效中心坐标获得模,用于将该硬件误差变换为像素误差后,基于该像素误
差对该第一有效中心坐标进行修正,获得在同一坐标系的第二有效中心坐标;
最终有效区域确定模块,用于将该第二有效中心坐标对应的有效区域确定为最终
有效区域;
最终有效区域集合确定模块,用于以该最终有效区域为基准,采集其他该拍摄网
格的多个最终有效区域,确定最终有效区域集合;
全景图像确定模块,用于根据该最终有效区域集合确定全景图像。
[0021] 第三方面,本申请实施例提供了一种荧光扫描仪,该一种荧光扫描仪包括:一个或多个处理器和存储器;该存储器与该一个或多个处理器耦合,该存储器用于存储计算机程序代码,该计算机程序代码包括计算机指令,该一个或多个处理器调用该计算机指令以使得该一种荧光扫描仪执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。
[0022] 第四方面,本申请实施例提供一种包含指令的计算机程序产品,当上述计算机程序产品在荧光扫描仪上运行时,使得上述荧光扫描仪执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。
[0023] 第五方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,包括指令,当上述指令在荧光扫描仪上运行时,使得上述荧光扫描仪执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。
[0024] 可以理解地,上述第二方面、第三方面提供的荧光扫描仪,第四方面提供的计算机程序产品和第五方面提供的计算机存储介质均用于执行本申请实施例所提供的方法。因此,其所能达到的有益效果可参考对应方法中的有益效果,此处不再赘述。
[0025] 本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:1、由于采用了在确定定位误差后,根据目标网格确定对应的第一有效区域和第一
有效中心坐标,并在记录硬件误差后,将硬件误差变换为像素误差进行修正第一有效中心坐标的方式,获得了更准确的第二有效中心坐标。这有助于提高扫描图像的准确性和清晰度。因为第一有效中心坐标是基于理论定位而确定的,存在系统机械误差,而通过软件闭环扫描控制,检测实际硬件误差并进行补偿,可以大大提高采集图像的精度,有效解决了现有技术中由于机械运动带来的定位误差问题,进而实现了准确的扫描图像获取。
[0026] 2、由于采用了以最终有效区域为基准,逐步采集拍摄网格中的其他最终有效区域,最终确定全景图像的方式,将多个有效区域的数据综合在一起,提供了对整个拍摄网格的全景视图。这有效解决了现有技术中只能对局部区域扫描获取图像的问题,无法展示整体全貌,进而实现了全切片范围的扫描采集,获取高清晰度的全景虚拟切片图像。
[0027] 3、由于采用了在确定玻片上标本图像的拍摄网格之前,通过图像算法获取机械卡紧装置与玻片之间的距离,在距离小于阈值时控制卡紧装置吸紧玻片的方式,实现了对装置的自动化调整,提高了工作效率。有效解决了现有技术中需要人工调节装置的低效率问题,进而实现了自动检测调整卡紧装置与样品间距离,确保了图像采集的质量。附图说明
[0028] 图1是本申请实施例中一种荧光扫描仪软件闭环扫描控制方法的一个流程示意图;图2是本申请实施例中一种荧光扫描仪软件闭环扫描控制方法的一个场景示意
图;
图3是本申请实施例中一种荧光扫描仪软件闭环扫描控制方法的另一个流程示意
图;
图4是本申请实施例中荧光扫描仪的功能模块结构示意图;
图5是本申请实施例中荧光扫描仪的实体装置结构示意图。

具体实施方式

[0029] 本申请以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样,单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括复数表达形式,除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解,本申请中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个所列出项目的任何或所有可能组合。
[0030] 以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征,在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0031] 为便于理解,下面介绍本申请实施例的一个相关应用场景。
[0032] 小李正在使用光学显微镜观察一张包含细胞样本的玻片。为了能清楚看到细胞的内部结构,他需要调整聚焦距离找到最佳焦点。但是显微镜的聚焦装置通过螺杆机构驱动,在镜筒移动的时候会有一定的回差,导致实际焦点位置和理论计算的焦点位置有偏差。这时,小李移动镜筒试图找到最清晰的焦点位置,但是由于螺杆机构的回差,他需要多次微调聚焦螺旋,反复尝试找到最佳焦点。这给他的观察工作带来一定麻烦。
[0033] 可见,在相关技术中,没有采用较好的方式来修正产生这些机械产生的误差,从而导致获取到的图像信息不够精准。
[0034] 而采用本申请实施例中的方法,通过一种荧光扫描仪软件闭环扫描控制方法,可以获得准确的图像信息。下面介绍本申请实施例的一个应用场景。
[0035] 小李要使用他的显微镜拍摄一块组织切片的全景图像。首先他规划了一个10×10的拍摄网格来覆盖整个切片。在开始拍摄之前,他预先设定了定位误差为50微米,并将该定位误差输入到荧光扫描仪设备。在拍摄过程中,小李先定位到网格中的第一个拍摄区域,荧光扫描仪则根据预设的50微米定位误差,确定第一个有效区域和对应的有效中心坐标为(2500微米,3500微米),接着驱动显微镜移动到该目标位置,在这过程中荧光扫描仪中的测量系统检测到实际硬件误差为80微米,相当于32像素的误差。荧光扫描仪将该硬件误差转换为像素误差后,修正第一有效中心坐标,获得第二有效中心坐标为(2468像素,3468像素)。以此作为最终第一个有效区域的中心。按照相同方法,依次针对网格中的其他拍摄区域确定各自的最终有效中心坐标和对应有效区域,最终获得全部最终有效区域的集合。
[0036] 最后,荧光扫描仪根据这100个最终有效区域和它们的坐标位置信息,合成出整块组织切片区域的全景虚拟切片图像。
[0037] 可见,采用本申请实施例中的一种荧光扫描仪软件闭环扫描控制方法,在实现软件闭环扫描控制的同时,还可以有效解决机械运动带来的定位误差问题,进而实现了准确的扫描图像获取。
[0038] 为便于理解,下面结合上述场景,对本实施提供的方法进行流程叙述。请参阅图1,图1是本申请实施例中一种荧光扫描仪软件闭环扫描控制方法的一个流程示意图。
[0039] S101、确定玻片上标本图像的拍摄网格;荧光扫描仪首先需要确定本次扫描的拍摄网格。拍摄网格是指荧光扫描仪在 XY 
平面上划分出来的若干个小网格,这些小网格覆盖了整个待扫描的样本区域。确定拍摄网格的方法可以是:
用户通过荧光扫描仪的人机交互界面,直接设置本次扫描的拍摄网格数量、每个
网格的大小等参数,荧光扫描仪根据这些参数计算生成拍摄网格。
[0040] 荧光扫描仪预设有多个不同密度级别的拍摄网格模板,用户只需要选择一个网格密度级别,荧光扫描仪即可根据所选级别调用对应的网格模板。比如设置为“高密度”时调用密度最高的网格模板。
[0041] 荧光扫描仪自动分析样本的特征,根据样本区域大小、形状特点智能规划拍摄网格,无需人工干预。可以检测样本轮廓边界,计算面积并与网格模板进行匹配,选择覆盖度最优的网格模板。
[0042] 在确定拍摄网格时,还需要考虑样本的形状、大小信息,以及用户对图像清晰度的要求。一般来说,样本面积越大、形状越复杂、用户对清晰度要求越高,需要的拍摄网格越密集,每个网格的面积越小。荧光扫描仪在完成拍摄网格设计后,会在内存中生成一个以设定原点为坐标原点的二维网格坐标并存储各个网格的位置信息。
[0043] 网格的形状可以为正方形,本申请实施例后续的网格都指正方形网格,但在实际应用中,还可以是其他的形状。
[0044] S102、从该拍摄网格中确定目标网格;在确定拍摄网格后,可以在拍摄网格中选取一个目标网格。选取的步骤可以是用
户每次自行选取,也可以设置选取模式,比如每次就选取拍摄网格的第一行第一列的网格为目标网格,此处不做限定。
[0045] S103、在确定定位误差后,根据该目标网格确定对应的第一有效区域和对应的第一有效中心坐标,该第一有效中心坐标为以设定原点为坐标系的坐标,该定位误差由机械运动系统在进行定位运动时产生的误差;在对目标网格进行扫描之前,荧光扫描仪需要首先根据用户预设的定位误差值,
来计算出目标网格的第一有效区域和第一有效中心坐标。其中,定位误差是由机械运动系统在进行定位运动时产生的误差,比如定位误差数值是0.01毫米,具体可以理解为:该机械运动系统在进行定位运动时,其实际移动到的位置与目标位置之间的误差在±0.01毫米之内,如果让该机械运动系统移动到某一个坐标位置(x,y),则它的实际停止位置会在以目标坐标(x,y)为圆心,半径为0.01毫米的圆环区域内。
[0046] 为了防止因定位误差导致图像采集不准确,需要确定理论目标网格的第一有效区域来进行实际扫描。第一有效区域是目标网格减去定位误差造成的冗余区域后的有效区域,并根据该第一有效区域确定第一有效中心坐标,其中该第一有效中心坐标的原点可以由用户自行设定,后续的坐标都是处于该原点的坐标系之中。
[0047] S104、在控制驱动硬件机构运动到该第一有效区域对应的目标位置后,记录当前硬件误差;荧光扫描仪根据计算得到的第一有效区域和第一有效中心坐标,控制电机控制系
统带动显微镜移动到对应的目标位置进行对焦和扫描。由于运动系统存在机械误差,移动到的实际位置可能与第一有效中心坐标有一定偏差,测量系统对运动部件的运动位置进行测量,获得当前硬件误差,具体地,为了检测实际硬件误差,荧光扫描仪可以在驱动显微镜移动后,通过测量系统实时检测移动平台或显微镜筒的实际坐标位置,并与第一有效中心坐标进行比较,得到二者之间的差值作为当前硬件误差。
[0048] 得到硬件误差数据后,荧光扫描仪需要将其记录下来,以便于后续进行误差修正。
[0049] S105、将该硬件误差变换为像素误差后,基于该像素误差对该第一有效中心坐标进行修正,获得在同一坐标系的第二有效中心坐标;为了基于硬件误差更准确地修正第一有效中心坐标,需要将两者表达到一个统一
的坐标系统中进行计算。这里通过电机控制系统将硬件误差转换成荧光扫描仪可识别的格式,将其转换到图像像素坐标系下进行运算。具体做法是:
将检测到的硬件误差数据代入坐标转换函数,计算得到该误差在图像坐标系下对
应的像素偏移量,作为像素误差。将第一有效中心坐标也用相同方式转换到图像坐标系表达。基于像素误差值,对第一有效中心坐标进行修正,得到修正后的第二有效中心坐标。例如,检测到硬件误差为(60微米,80微米),根据采集图像分辨率与实际尺度的转换关系,在该图像坐标系下对应像素误差为(20像素,32像素)。如果第一有效中心坐标为(1000像素,
1200像素),则修正后第二有效中心坐标为(1020像素,1232像素)。通过转换到统一坐标系进行运算,可以修正不同坐标系单位带来的计算误差,也方便后续的图像处理流程。
[0050] S106、将该第二有效中心坐标对应的有效区域确定为最终有效区域;获得修正后的第二有效中心坐标后,荧光扫描仪需要根据该第二有效中心坐标重
新划定对应的最终有效区域。确定最终有效区域的方法可以为:直接以第二有效中心坐标为中心,以第一有效区域的尺寸大小进行划定。例如,第一有效区域长度为5000μm,根据测量获得的硬件误差80μm,经计算第二有效中心坐标为(502μm,252μm),则可以直接以该坐标为中心,长度仍为5000μm的 Square 区域作为最终有效区域。最终获得更新后的有效区域后,荧光扫描仪会实时调整视野范围,仅对该最终有效区域内的样品进行扫描和采集图像,以获得清晰准确的结果数据。
[0051] S107、以该最终有效区域为基准,采集其他该拍摄网格的多个最终有效区域,确定最终有效区域集合;在完成当前目标网格的扫描和最终有效区域确定后,荧光扫描仪需要继续处理拍
摄网格中的其他区域。于当前网格的第二有效中心坐标,依次向四周平移一个网格长度,确定相邻网格的有效中心坐标。
[0052] 确定多个有效中心坐标后,再按照步骤S106的方法确定对应的多个最终有效区域,进而确定最终有效区域集合。
[0053] S108、根据该最终有效区域集合确定全景图像。
[0054] 根据各个最终有效区域在同一坐标系统中的坐标位置,将其一一对应进行图像拼接,获得初步拼接图像。对拼接图像进行融合处理,使用图像处理算法进行颜色、照明、锐度等方面的调整,使拼接自然平滑。提取拼接图像中的有效信息部分作为最终全景图像。还可以将结果全景图像按照指定格式输出存储,供用户后续查看和分析。
[0055] 上面实施例中,通过记录和修正硬件误差,对第一有效中心坐标进行修正,获得了更准确的第二有效中心坐标。这有助于提高扫描图像的准确性和清晰度。根据最终有效区域集合确定全景图像,将多个有效区域的数据综合在一起,提供了对整个拍摄网格的全景视图,获得了更准确的图像信息。
[0056] 下面对本实施例的流程进行场景补充。请参阅图2,图2是本申请实施例中一种荧光扫描仪软件闭环扫描控制方法的一个场景示意图。
[0057] 图2中示出了一个目标网格修正的过程,在该图中,假设目标网格为正方形网格,在确定定位误差后,根据该定位误差确定该目标网格的冗余区域,在该目标网格中减去该冗余区域,获得该第一有效区域,并根据该第一有效区域确定第一有效中心坐标。在电机控制系统进行运动的过程中,确定当前硬件误差,具体地,获取在X方向的硬件误差和Y方向的硬件误差,基于该第一有效中心坐标分别对X方向和Y方向进行误差运算,进而获得第二有效中心坐标,具体的过程在步骤S301中详细介绍,此处不再赘述。根据第二有效中心坐标确定第二有效区域,该第二有效区域即为最终有效区域。
[0058] 在结合上述场景后,下面对本实施提供的方法进行进一步的更具体的流程叙述。请参阅图3,图3是本申请实施例中一种荧光扫描仪软件闭环扫描控制方法的另一个流程示意图。
[0059] S301、根据该第二有效中心坐标沿X轴或Y轴平移该目标网格对应的长度,获得与该目标网格相邻的相邻网格有效中心坐标和相邻网格有效区域,该目标网格包括正方形网格;在获得当前目标网格的第二有效中心坐标后,荧光扫描仪需要依次处理相邻的网格区域。具体来说,可以通过在当前网格的第二有效中心坐标的基础上,沿X轴和Y轴平移一个网格长度,得到相邻网格的有效中心坐标。
[0060] 假设当前网格的编号为G(x,y),其第二有效中心坐标为(xc,yc),网格为正方形,边长为l。
[0061] 则当前网格相邻的上方网格编号为G(x‑1,y),其有效中心坐标为(xc,yc‑l);相邻的下方网格编号为G(x+1,y),其有效中心坐标为(xc,yc+l);相邻的左方网格编号为G(x,y‑1),其有效中心坐标为(xc‑l,yc);相邻的右方网格编号为G(x,y+1),其有效中心坐标为(xc+l,yc)。
[0062] 例如,当前网格G(3,4)的第二有效中心坐标为(253,371),网格边长l为100像素。
[0063] 则其上方相邻网格G(3,3)的有效中心坐标为(253,271);其下方相邻网格G(3,5)的有效中心坐标为(253,471);其左方相邻网格G(2,4)的有效中心坐标为(153,371);其右方相邻网格G(4,4)的有效中心坐标为(353,371)。
[0064] 通过这种方式,可以依次得到当前网格周围4个相邻网格的有效中心坐标。然后结合中心坐标及网格边长信息,可以确定相邻网格的有效区域。
[0065] S302、根据该相邻网格有效中心坐标沿X轴或Y轴平移该目标网格的长度,获得多个网格有效中心坐标和多个网格有效区域;得到当前网格的4个相邻网格的有效中心坐标后,荧光扫描仪可以以相邻网格为新目标网格,递归地进行步骤S301的操作,继续向外迭代扩展,得到更多相邻网格的有效中心坐标。
[0066] 例如,以当前网格G(3,4)的右方相邻网格G(3,5)为新目标网格,进行步骤S301的运算,可以得到:G(3,5)的上方相邻网格G(3,4)的有效中心坐标为(253,571);下方相邻网格G(3,
6)的有效中心坐标为(253,671);左方相邻网格G(2,5)的有效中心坐标为(153,471);右方相邻网格G(4,5)的有效中心坐标为(353,471)。
[0067] 通过递归迭代,可以一直向外推算,得到拍摄网格中所有网格的有效中心坐标信息。然后结合有效中心坐标和网格边长,可以确定所有网格的有效区域。
[0068] S303、根据该多个网格有效区域确定对应的多个最终有效区域。
[0069] 将该多个网格有效区域确定为多个最终有效区域。
[0070] 本申请实施例中,将多个网格有效区域确定为最终有效区域,实现图像的准确扫描采集。
[0071] 下面从模块的度介绍本申请实施例中的一种荧光扫描仪。请参阅图4,图4是本申请实施例中荧光扫描仪的功能模块结构示意图。
[0072] 网格确定模块401,用于确定玻片上标本图像的拍摄网格;目标网格确定模块402,用于从该拍摄网格中确定目标网格;
第一有效区域和第一有效中心坐标确定模块403,用于在确定定位误差后,根据该
目标网格确定对应的第一有效区域和对应的第一有效中心坐标,该第一有效中心坐标为以设定原点为坐标系的坐标,该定位误差由机械运动系统在进行定位运动时产生的误差;
硬件误差记录模块404,用于在控制驱动硬件机构运动到该第一有效区域对应的
目标位置后,记录当前硬件误差;
第二有效中心坐标获得模块405,用于将该硬件误差变换为像素误差后,基于该像
素误差对该第一有效中心坐标进行修正,获得在同一坐标系的第二有效中心坐标;
最终有效区域确定模块406,用于将该第二有效中心坐标对应的有效区域确定为
最终有效区域;
最终有效区域集合确定模块407,用于以该最终有效区域为基准,采集其他该拍摄
网格的多个最终有效区域,确定最终有效区域集合;
全景图像确定模块408,用于根据该最终有效区域集合确定全景图像。
[0073] 在一些实施例中,该网格确定模块具体包括:举例获取单元,用于通过图像算法获取机械卡紧装置与玻片之间的距离;
玻片吸紧单元,用于在检测到该距离小于设定距离阈值后,控制该机械卡紧装置
吸紧该玻片。
[0074] 在一些实施例中,该网格确定模块还包括:吸力停止单元,用于在检测到该距离大于或等于该设定距离后,控制该机械卡紧
装置停止对该玻片的吸力。
[0075] 在一些实施例中,该第一有效区域和第一有效中心坐标确定模块具体包括:冗余区域确定单元,用于根据该定位误差确定该目标网格的冗余区域;
第一有效区域获得单元,用于在该目标网格中减去该冗余区域,获得该第一有效
区域。
[0076] 在一些实施例中,该第二有效中心坐标获得模块具体包括:像素偏移量获得单元,用于将硬件误差数据代入坐标转换模型,获得该硬件误差
在坐标系下对应的像素偏移量;
像素误差确定单元,用于将该像素偏移量确定为像素误差。
[0077] 在一些实施例中,该最终有效区域集合确定模块具体包括:相邻网格有效区域获得单元,用于根据该第二有效中心坐标沿X轴或Y轴平移该目
标网格对应的长度,获得与该目标网格相邻的相邻网格有效中心坐标和相邻网格有效区域,该目标网格包括正方形网格;
多个网格有效区域获得单元,用于根据该相邻网格有效中心坐标沿X轴或Y轴平移
该目标网格的长度,获得多个网格有效中心坐标和多个网格有效区域;
多个最终有效区域获得单元,用于根据该多个网格有效区域确定对应的多个最终
有效区域。
[0078] 在一些实施例中,该全景图像确定模块具体包括:拼接图像获得单元,用于将该多个最终有效区域根据各自在同一坐标系中的坐标
位置进行拼接,获得拼接图像;
全景图像获得单元,用于将该拼接图像进行融合,获得全景图像。
[0079] 上面从模块化功能实体的角度对本申请实施例中的一种荧光扫描仪进行描述,下面从硬件处理的角度对本发明申请实施例中的一种荧光扫描仪进行描述,请参阅图5,图5是本申请实施例中荧光扫描仪的实体装置结构示意图。
[0080] 该用户终端500包括:一个或多个处理器501(图5以一个处理器501为例)、存储器502、输入设备503和输出设备504。在本发明的一些实施例中,处理器501、存储器502、输入设备503和输出设备504可通过总线或其它方式连接,其中,图5中以通过总线连接为例。
[0081] 其中,处理器501通过调用该计算机指令以使得该计算机程序被处理器执行时以实现本申请实施例中的一种荧光扫描仪软件闭环扫描控制方法。
[0082] 存储器502用于存储计算机程序代码,该计算机程序代码包括计算机指令。
[0083] 输入设备503用于输入网格信息和定位误差。
[0084] 输出设备504用于输出全景图像。
[0085] 以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
[0086] 上述实施例中所用,根据上下文,术语“当…时”可以被解释为意思是“如果…”或“在…后”或“响应于确定…”或“响应于检测到…”。类似地,根据上下文,短语“在确定…时”或“如果检测到(所陈述的条件或事件)”可以被解释为意思是“如果确定…”或“响应于确定…”或“在检测到(所陈述的条件或事件)时”或“响应于检测到(所陈述的条件或事件)”。
[0087] 在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。该计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,该计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站的站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘硬盘、磁带)、光介质(例如DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘)等。
[0088] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,该流程可以由计算机程序来指令相关的硬件完成,该程序可存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法实施例的流程。而前述的存储介质包括:ROM或随机存储记忆体RAM、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。
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