CN118295122A - 一种样本图像分析设备和样本图像的成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的样本图像分析设备和样本图像的成像方法，判断成分图像的图像质量是否符合预设要求，若不符合预设要求则控制第一物镜和载物台发生第一相对运动使目标成分离开第一物镜的视野；进而控制第一物镜和载物台发生第二相对运动使目标成分再次处于第一物镜的视野下；控制成像装置对目标成分再次进行拍摄，得到目标成分的成分图像。可见，本发明在目标成分拍摄的图像质量不高时，通过让物镜和样本玻片发生相对位移来摆脱介质中的异物干扰，从而能通过再次拍摄得到符合要求的成分图像，提高了阅片的质量和效率。

Description

一种样本图像分析设备和样本图像的成像方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种样本图像分析设备和样本图像的成像方法。

背景技术

阅片机全称“细胞形态分析仪”，是用来分析外周血、骨髓，体液等涂片上细胞的仪器设备。其主要的工作流程及工作原理为基于显微光学和数码拍摄模块，应用智能图像处理算法，自动识别单层细胞区，并在单层细胞区搜索并拍摄血细胞(白细胞，红细胞，血小板等)，然后将单个细胞图像抠出来。将抠取的单个细胞图像进行必要的图像处理后，经过智能识别算法，识别出该细胞的种类和特征。并按照细胞的特征分类，将细胞的细胞图像展示到显示器上。医护人员可以依据临床经验，病人相关信息对仪器分类的结果进行调整，并给出相应的临床论断。

阅片机具有显微镜，显微镜转盘上安装有多个不同放大倍数的物镜，阅片机在阅片过程中，通常按以下流程顺序进行：

第一步：低倍镜(如10倍镜、20倍镜、40倍镜)初步对玻片进行大范围拍摄；

第二步：在玻片上滴入镜油(折射率可与玻片相同)，使后续的高倍镜工作时，光线不会因散射折射而视野灰暗；

第三步：显微镜转盘旋转，使高倍镜(如100倍镜)从非工作位切入到玻片正上方(即工作位)后，镜油浸润镜头，再通过调整镜头与玻片之间的间距，使图像对焦清晰；

第四步：高倍镜进行细致的拍摄。有时对焦和拍摄可以同步进行。

目前使用显微镜的自动化成像仪器(如阅片机)，在以上第四步的拍摄过程中，某些干扰因素可能导致高倍镜无法拍出指定清晰程度的图像，当存在干扰因素时，会导致当前拍摄视野，乃至后续多个视野模糊、灰暗，常规的镜头上下小幅度移动对焦机制，无法解决问题，这导致拍摄的成分图像不清晰，严重影响阅片的质量和效率。

发明内容

本发明主要提供一种样本图像分析设备和样本图像的成像方法，旨在提高阅片的质量和效率。

一实施例提供一种样本图像分析设备，包括：

载物台，用于承载涂覆有生物样本薄膜的样本玻片；

成像装置，包括相机和第一物镜；

介质输出装置，用于向所述样本玻片输出介质；

控制装置，被配置为：

控制所述介质输出装置向所述样本玻片上样本薄膜的感兴趣区域输出介质；

控制所述第一物镜处于工作状态；

控制所述成像装置和所述载物台沿拍摄路径相对运动，直至感兴趣区域中的目标成分处于所述第一物镜的视野下；

控制所述成像装置对所述目标成分进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像；

判断处理步骤：判断所述成分图像的图像质量是否符合预设要求，若不符合预设要求则控制所述第一物镜和所述载物台发生第一相对运动使所述目标成分离开所述第一物镜的视野；控制所述第一物镜和所述载物台发生第二相对运动使所述目标成分再次处于所述第一物镜的视野下；控制所述成像装置对所述目标成分再次进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像。

一实施例提供的样本图像分析设备中，所述控制装置控制所述第一物镜和所述载物台发生第一相对运动使所述目标成分离开所述第一物镜的视野；控制所述第一物镜和所述载物台发生第二相对运动使所述目标成分再次处于所述第一物镜的视野下；包括：

控制所述成像装置和所述载物台沿后续的目标成分的拍摄路径相对运动，从而对后续目标成分进行拍摄；至少完成一个后续目标成分的拍摄之后，控制所述成像装置和所述载物台发生第二相对运动使图像质量不符合预设要求的目标成分再次处于所述第一物镜的视野下。

一实施例提供的样本图像分析设备中，所述第一相对运动的距离在1-3mm之间；所述第一相对运动和第二相对运动均包括水平方向上的相对运动，或者，所述第一相对运动和第二相对运动均包括水平方向和竖直方向上的相对运动。

一实施例提供的样本图像分析设备中，所述成像装置包括转盘，所述第一物镜安装在所述转盘上；所述转盘通过转动切换处于工作状态的物镜，物镜的工作状态切换后，其与样本玻片的相对位置发生改变；

所述控制装置控制所述第一物镜和所述载物台发生第一相对运动使所述目标成分离开所述第一物镜的视野；控制所述第一物镜和所述载物台发生第二相对运动使所述目标成分再次处于所述第一物镜的视野下，包括：

控制所述转盘转动，使当前处于工作状态的所述第一物镜切换到非工作状态，从而所述目标成分离开所述第一物镜的视野；之后控制所述转盘转动使所述第一物镜回到工作状态，从而所述目标成分再次处于所述第一物镜的视野下。

一实施例提供的样本图像分析设备中，所述样本玻片上目标成分的位置处覆盖有所述介质；所述控制装置控制所述转盘转动使所述第一物镜回到工作状态的过程中，在所述第一物镜接触到所述介质时转盘的转速不超过1弧度每秒。

一实施例提供一种样本图像分析设备，包括：

载物台，用于承载涂覆有生物样本薄膜的样本玻片；

成像装置，包括相机和第一物镜；

介质输出装置，用于向所述样本玻片输出介质；

控制装置，被配置为：

控制所述介质输出装置向所述样本玻片上样本薄膜的感兴趣区域输出介质；

控制所述第一物镜处于工作状态；

控制所述成像装置和所述载物台沿拍摄路径相对运动，直至感兴趣区域中的目标成分处于所述第一物镜的视野下；

控制所述成像装置对所述目标成分进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像；

判断处理步骤：判断所述成分图像的图像质量是否符合预设要求，若不符合预设要求则控制所述第一物镜和所述载物台进行竖直方向上的相对运动，之后控制所述第一物镜和所述载物台恢复到竖直方向上的相对运动之前的位置，控制所述成像装置对所述目标成分再次进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像。

一实施例提供的样本图像分析设备中，所述成像装置还包括第二物镜，所述第二物镜的倍率低于所述第一物镜的倍率；所述控制装置还用于：

控制所述第二物镜处于工作状态；

确定所述样本玻片上样本薄膜的感兴趣区域，控制所述成像装置和所述载物台相对运动，以使所述第二物镜对所述感兴趣区域中的目标成分进行扫描定位，确定目标成分的位置；

根据所述目标成分的位置确定各目标成分的拍摄路径。

一实施例提供的样本图像分析设备中，所述竖直方向上的相对运动为所述第一物镜和所述载物台远离的相对运动，相对运动的距离在1-3mm之间；或者，所述竖直方向上的相对运动为所述第一物镜和所述载物台靠近的相对运动，相对运动的距离不超过1mm。

一实施例提供的样本图像分析设备中，所述控制装置判断所述成分图像的图像质量是否符合预设要求，包括：

根据所述成分图像判断所述第一物镜的视野内是否存在异物，若是则确定所述成分图像的图像质量不符合预设要求。

一实施例提供的样本图像分析设备中，所述控制装置根据所述成分图像判断所述第一物镜的视野内是否存在异物，包括：

将所述成分图像输入到预先训练好的模型中，得到所述模型输出的所述第一物镜的视野内是否存在异物的结果；其中，所述模型由训练图像训练得到，所述训练图像由第一物镜的视野内存在异物时拍摄样本玻片中的成分得到。

一实施例提供的样本图像分析设备中，所述控制装置还用于：

重复执行所述判断处理步骤，直至得到符合预设要求的成分图像，在此期间，若判断的次数超过预设次数仍未得到符合预设要求的成分图像，则输出对应的报警信息。

一实施例提供的样本图像分析设备中，所述控制装置还用于：

根据所述感兴趣区域确定所述样本玻片需要的介质量；

控制所述介质输出装置按所述介质量输出介质。

一实施例提供的样本图像分析设备中，所述控制装置控制所述成像装置对所述目标成分再次进行拍摄，包括：

所述目标成分再次处于所述第一物镜的视野下之后，等待预设时长后控制所述成像装置对所述目标成分再次进行拍摄。

一实施例提供的样本图像分析设备中，所述控制装置还用于：

在控制所述成像装置对各个目标成分进行拍摄之前，控制所述第一物镜和所述载物台发生相对运动并进行拍摄，使所述第一物镜进行预对焦；

控制所述成像装置对所述目标成分再次进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像，包括：

控制所述第一物镜和所述载物台发生相对运动并进行拍摄，使所述第一物镜进行精准对焦，得到所述目标成分清晰的成分图像；所述精准对焦的相对运动的距离小于所述预对焦的相对运动的距离。

一实施例提供一种样本图像的成像方法，包括：

控制介质输出装置向样本玻片上样本薄膜的感兴趣区域输出介质；

控制成像装置的第一物镜处于工作状态；

控制所述成像装置和载物台沿拍摄路径相对运动，直至感兴趣区域中的目标成分处于所述第一物镜的视野下；

控制所述成像装置对所述目标成分进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像；

判断处理步骤：判断所述成分图像的图像质量是否符合预设要求，若不符合预设要求则控制所述第一物镜和所述载物台发生第一相对运动使所述目标成分离开所述第一物镜的视野；控制所述第一物镜和所述载物台发生第二相对运动使所述目标成分再次处于所述第一物镜的视野下；控制所述成像装置对所述目标成分再次进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像。

一实施例提供一种样本图像的成像方法，包括：

控制介质输出装置向样本玻片上样本薄膜的感兴趣区域输出介质；

控制成像装置的第一物镜处于工作状态；

控制所述成像装置和载物台沿拍摄路径相对运动，直至感兴趣区域中的目标成分处于所述第一物镜的视野下；

控制所述成像装置对所述目标成分进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像；

判断处理步骤：判断所述成分图像的图像质量是否符合预设要求，若不符合预设要求则控制所述第一物镜和所述载物台进行竖直方向上的相对运动，之后控制所述第一物镜和所述载物台恢复到竖直方向上的相对运动之前的位置；控制所述成像装置对所述目标成分再次进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像。

一实施例提供一种计算机可读存储介质，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如上所述的方法。

依据上述实施例的一种样本图像分析设备和样本图像的成像方法，判断成分图像的图像质量是否符合预设要求，若不符合预设要求则控制第一物镜和载物台发生第一相对运动使目标成分离开第一物镜的视野；进而控制第一物镜和载物台发生第二相对运动使目标成分再次处于第一物镜的视野下；控制成像装置对目标成分再次进行拍摄，得到目标成分的成分图像。可见，本发明在目标成分拍摄的图像质量不高时，通过让物镜和样本玻片发生相对位移来摆脱介质中的异物干扰，从而能通过再次拍摄得到符合要求的成分图像，提高了阅片的质量和效率。

附图说明

图1为本发明提供的样本图像分析设备一实施例的结构框图；

图2为本发明提供的样本图像分析设备中，成像装置一实施例的示意图；

图3为本发明提供的样本图像分析设备中，介质输出装置40一实施例的示意图；

图4为本发明提供的样本图像的成像方法一实施例的流程图；

图5为图4中步骤1一实施例的流程图；

图6为本发明提供的样本图像的成像方法一实施例的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似组件采用了相关联的类似的组件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他组件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

现有的样本图像分析设备在使用高倍镜对样本进行拍摄时，镜油等介质中若存在异物，则会导致高倍镜无法拍出指定清晰程度的图像。例如，工作温度较低，镜油粘度较大，或者显微镜工作流程上未做专门设计等情况下，镜头容易出现没有被镜油充分浸润包裹的情况，在镜头视野区域附近有空腔、气泡等，这导致光线被折射散射，高倍镜拍摄时，视野呈现出灰暗、亮度不均等问题。又例如，显微镜观测的样本玻片，表面可能会有各种异物(来源于玻片制作或者是玻片转移过程)，如染渣、头发丝、灰尘等等。异物阻隔在镜头与玻片之间，导致镜头拍摄的照片无法使用。当以上干扰因素发生后，会导致当前拍摄视野，乃至后续多个视野模糊、灰暗，常规的镜头上下小幅度移动对焦机制，无法解决问题，这严重影响样本图像分析设备的功能和性能。

而本发明在拍摄的样本的成分图像达不到要求时，让物镜和样本玻片发生移动幅度超过对焦的相对位移，从而将异物移出物镜的视野，拍摄到达标的成分图像，不仅实现了异常的自动排除，还提高了阅片的质量和效率。下面通过几个实施例进行详细说明。

本发明提供的样本图像分析设备，如图1和图2所示，包括：控制装置10，成像装置30，介质输出装置40和载物台50。样本图像分析设备用于对待测样本中目标成分进行图像拍摄，还可以对拍摄的图像做分析，得到阅片结果。样本图像分析设备可为自动化阅片机。

载物台50用于承载样本玻片A。样本玻片A涂覆有生物样本薄膜，可以是血涂片、骨髓涂片、病理切片、含细菌的样本涂片、尿沉渣样本等，还可为其他体液的涂片。样本玻片A具有感兴趣区域，有的感兴趣区域位于样本涂片的中间位置，有的感兴趣区域位于样本涂片的边缘位置，感兴趣区域中包括多个拍摄区域，即，通常样本玻片A需要拍摄多个位置的样本图像，以得到多个成分的图像。

成像装置30用于拍摄样本玻片A中目标成分的图像，成分可以是细胞、结晶、沉渣或寄生虫等。成像装置30包括第一物镜310和相机320。第一物镜310用于放大目标成分，相机320用于对第一物镜310放大的目标成分进行成像。本实施例中，成像装置30还包括第二物镜330，第二物镜330的放大倍率低于第一物镜310的放大倍率。成像装置30可以在第一物镜310和第二物镜330之间切换，从而选择不同的放大倍率，以满足拍摄和扫描的需求。

介质输出装置40用于向样本玻片A输出介质，例如，将设定体量的介质输出到样本玻片A的感兴趣区域。介质可以用于增加物镜的光学孔径角，其折射率可以大于空气的折射率，其可以是液态的，如镜油、水等，本实施例以镜油为例进行说明。如图3所示，介质输出装置40可以是滴油装置，滴油装置可以包括储油部410、滴油部430、用于连接储油部410和滴油部430的油管420、以及驱动件440。滴油部430用于将镜油滴加到样本玻片A上。滴油部430可以具体为滴油针，安装在成像装置30上。在一种具体实现方式中，驱动件440为驱动泵如定量泵，驱动件440分别通过油管420与储油部410和滴油部430连接，驱动件440用于吸取储油部410内的镜油，驱动件440还用于将吸取的镜油通过滴油部430滴加到样本玻片上。

控制装置10用于控制成像装置30、介质输出装置40和载物台50等协同工作，从而实现样本图像分析设备的各项功能，例如对样本进行成像，其过程如图4所示，包括如下步骤：

步骤1、控制装置10获取样本玻片上目标成分的成分图像，其可以从外部设备获取，也可以通过成像装置拍摄得到，本实施例以后者为例进行说明。例如，控制装置10通过图5所示的方式得到样本玻片上目标成分的成分图像，具体过程包括如下步骤：

步骤1.1、控制装置10控制介质输出装置40向样本玻片上样本薄膜的感兴趣区域输出介质。输出的介质可以是一个预设的体量，与感兴趣区域大小无关，通常这个体量很大以确保能够覆盖所有可能的感兴趣区域，也就是能够覆盖样本薄膜，这样能确保物镜和玻片之间始终存在介质。现有技术多采用这种滴油方式，此种方式由于镜油多，容易污染载物台以及设备的其它零部件，需要定期维护保养。输出的介质也可以根据感兴趣区域的大小来确定，这样玻片上介质的量适中，能满足拍摄时目标成分的位置有镜油即可，镜油使用量降低很多，避免过量镜油带来的污染。例如，控制装置10根据感兴趣区域的大小确定样本玻片需要的介质量；进而控制介质输出装置40按介质量输出介质到样本玻片的感兴趣区域。介质可以输出到感兴趣区域的同一个位置，也可以分成多份均匀的输出在感兴趣区域，还可以分成多份分别输出到部分拍摄区域，总之介质位于感兴趣区域即可。适中的镜油会提高出现空腔、气泡等异物的风险，不过采用本发明的成像方法能解决这一风险，因此本发明还能降低镜油的使用量，避免过量镜油污染设备。

步骤1.2、控制装置10控制成像装置30的第一物镜310处于工作状态，即，相机320能通过第一物镜310拍摄到样本玻片上的成分的图像。例如，成像装置30还包括转盘340，第一物镜310和第二物镜330均安装在转盘340上。转盘340通过转动切换处于工作状态的物镜，物镜的工作状态切换后，其与样本玻片的相对位置发生改变。本实施例中，控制装置10通过控制转盘340转动，让第一物镜310朝向样本玻片，第一物镜310处于工作状态，从而能够对样本玻片中的成分进行放大。有的实施例中，控制装置10在控制成像装置30对各个目标成分进行拍摄之前，控制第一物镜310和载物台50发生相对运动并进行拍摄，使第一物镜310进行预对焦，如此能提高后续各个成分图像拍摄的效率。

步骤1.3、控制装置10控制成像装置30和载物台50沿拍摄路径相对运动，直至感兴趣区域中的目标成分处于第一物镜310的视野下。成像装置30和载物台50的相对运动，可以只有成像装置30移动，也可以只有载物台50移动，还可以成像装置30和载物台50一同移动。本实施例中，控制装置10通过一动力装置来让成像装置30和载物台50发生相对位置的改变，从而让目标成分处于第一物镜310的视野下。具体的，样本图像分析设备还包括动力装置20，动力装置20用于驱动成像装置30和载物台50中的至少一个移动，以使多个拍摄区域中的任一拍摄区域能够处于第一物镜310的视野下。即，有的实施例中动力装置20可以驱动成像装置30移动，有的实施例中动力装置20可以驱动载物台50移动，还有的实施例中动力装置20可以同时驱动成像装置30和载物台50移动，总之，能让成像装置30和载物台50相对移动即可，从而实现第一物镜310的视野从一个拍摄区域移动到另一个拍摄区域。成像装置30和载物台50之间的相对位移，可以是竖直方向上的，也可以是水平方向上的。

步骤1.4、控制装置10控制成像装置30对目标成分进行拍摄，得到目标成分的成分图像(即样本图像，包含有目标成分)。

感兴趣区域和拍摄路径可以事先确定。示例性地，感兴趣区域和拍摄路径可以由成像装置30在低倍物镜下扫描确定。一种实现方式中，控制装置10控制第二物镜330处于工作状态，如控制转盘340转动，让第二物镜330朝向样本玻片。进而，控制装置10确定样本玻片上样本薄膜的感兴趣区域，控制成像装置30和载物台50相对运动，以使第二物镜330对感兴趣区域中的目标成分进行扫描定位，确定目标成分的位置。确定感兴趣区域和扫描定位的先后顺序不限，可以先确定感兴趣区域(如预先设置、用户通过人机交互装置指定等)，之后在感兴趣区域内对成分进行扫描定位，例如，样本图像分析设备还包括输入装置。输入装置用于接收用户的输入，如键盘、鼠标、按钮、触控屏等。控制装置10可以基于用户通过输入装置进行的指定操作将用户指定的区域作为感兴趣区域。之后控制装置10可通过动力装置20驱动成像装置30和载物台50中的至少一个移动，使第二物镜330的视野扫过感兴趣区域，从而得到多个扫描图像。也可以先对玻片上的成分进行扫描定位，将定位出的成分所在区域作为感兴趣区域，例如，控制装置10将成像装置30的物镜设置为第二物镜330；通过动力装置20驱动成像装置30和载物台50中的至少一个水平移动，使第二物镜330的视野扫过样本玻片，从而得到多个扫描图像；从这些扫描图像中识别出目标成分，比如识别出目标细胞，从而得到多个拍摄区域，这些拍摄区域就形成或者说确定了感兴趣区域。例如，第二物镜330为10倍或40倍物镜，在10倍或40倍物镜下浏览样本涂片查找满足条件的细胞区域，查找到的细胞区域确定为感兴趣区域。控制装置10根据目标成分的位置确定各目标成分的拍摄路径，即，样本玻片上的各个目标成分位置已知后，就可以规划拍摄路径，例如将各个目标成分的位置依次连接从而得到拍摄路径，进而对拍摄路径上的各个目标成分依次进行拍摄，具体过程见图5。

对目标成分拍摄得到其成分图像后，控制装置10执行判断处理步骤，以判断成分图像的图像质量是否符合预设要求，符合要求则获取下一个目标成分的成分图像，不符合要求则进行相应的处理。下面对判断处理步骤进行详细说明，如图4所示，其包括如下步骤：

步骤2、控制装置10判断成分图像的图像质量是否符合预设要求。例如，控制装置10根据成分图像判断第一物镜310的视野内是否存在异物，若是则确定成分图像的图像质量不符合预设要求。又例如，控制装置10分析成分图像的清晰度、对比度、信噪比和均方误差中的至少一种参数来判断其图像质量是否符合预设要求。这些判断方式可以通过模型来实现，也可以采用传统的图像识别方式。本实施例以判断异物为例进行说明。第一物镜310与样本玻片之间的介质中如果存在异物，会被拍摄到成分图像中，因此分析成分图像中是否存在异物即可，若存在异物则说明其图像质量不符合预设要求，若不存在异物可认为图像拍摄正常，符合预设要求。具体的判断方式可以有多种，下面例举两种进行说明。

一种是采用预先训练好的模型进行判断，该模型可以是各类型的机器学习模型、深度学习模型等。控制装置10将成分图像输入到预先训练好的模型中，得到该模型输出的第一物镜310的视野内是否存在异物的结果，也就是成分图像中是否存在异物图像的结果。模型由训练图像训练得到，训练图像由第一物镜的视野内存在异物时拍摄样本玻片中的成分得到。例如，可以事先准备多个样本玻片，在镜油中参入异物或者制造气泡，进而拍摄得到多张包含有异物图像的成分图像，并对成分图像中的异物打上标签，将这些成分图像作为训练图像输入到模型中进行训练。还准备一些不包含异物的成分图像，对这些成分图像打上不包含异物的标签，将这些成分图像作为训练图像输入到模型中进行训练。从而训练得到能够分辨出成分图像中有没有异物的模型。

另一种是采用图像识别的方法，控制装置10采用传统的图像识别方法识别成分图像中的异物图像，若识别到异物图像则确定图像质量不符合预设要求，若没有识别到异物图像则确定图像质量符合预设要求。

步骤3、若不符合预设要求则控制装置10控制第一物镜310和载物台50发生相对运动以对第一物镜310和样本玻片之间的介质造成扰动，之后控制第一物镜310和载物台50恢复到原来的相对位置使目标成分再次处于第一物镜310的视野下。其中，本步骤中，第一物镜310和载物台50发生的相对位移，其幅度大于对焦时的运动幅度，换而言之，第一物镜310和载物台50“大”幅产生相对位移，让镜油中的异物离开第一物镜310的视野，从而在后续拍摄中能得到没有异物干扰的成分图像，能自动的解决异物干扰的问题，阅片高效且质量好。

让异物离开物镜的视野，有两种方式，一种是拨走镜油中的异物，另一种是通过上下运动来移走镜油中的异物，下面对此分别进行说明。

方式一：

本方式中，若不符合预设要求则控制装置10控制第一物镜310和载物台50发生第一相对运动使目标成分离开第一物镜310的视野；之后控制第一物镜310和载物台50发生第二相对运动使目标成分再次处于第一物镜310的视野下。第一相对运动和第二相对运动的形式有很多，下面举例说明。

一个例子中，控制装置10控制成像装置30和载物台50沿后续的目标成分的拍摄路径相对运动，从而对后续目标成分进行拍摄，即，当前目标成分的成分图像不符合要求后，通过动力装置20让第一物镜310直接移动到下一个目标成分的上方，从而对其进行拍摄。在至少完成一个后续目标成分的拍摄之后，控制装置10控制成像装置30和载物台50发生第二相对运动使图像质量不符合预设要求的目标成分再次处于第一物镜310的视野下。对于图像质量不符合要求的目标成分，可以先对后续的目标成分进行拍摄，再回过头对图像质量不符合要求的目标成分进行拍摄，由于这一过程第一物镜310和样本玻片发生了较大的相对位移，因此目标成分再次处于第一物镜310的视野下时，其异物可能已经不在了，从而能拍摄到符合要求的成分图像。而且这种方式还兼顾了整个样本玻片拍摄的效率。

另一个例子中，控制装置10控制转盘340转动，使当前处于工作状态的第一物镜310切换到非工作状态，从而目标成分离开第一物镜310的视野；之后控制转盘340转动使第一物镜310回到工作状态，从而使目标成分再次处于第一物镜310的视野下。样本玻片上目标成分的位置处覆盖有介质，如覆盖有镜油；转盘340转动时，第一物镜310也跟着旋转，从而能将镜油中的异物拨开。而且第一物镜310切回工作状态时，由于是切向运动，这种切向扎入镜油的方式能避免气泡的产生。控制装置10还可以控制第一物镜310切回工作状态时的速度，例如，控制装置10控制转盘340转动使第一物镜310回到工作状态的过程中，在第一物镜310接触到介质时转盘的转速不超过1弧度每秒，第一物镜310切回工作状态时与镜油的相对速度不高，不会把镜油甩开，使得浸润效果好，而且第一物镜310切回工作状态后直接就处于目标成分上方，效率高。

还一个例子中，第一相对运动的距离超过第一物镜310视野的直径，即超过第一物镜310拍摄区域的直径。具体的，第一相对运动的距离不低于1mm，即第一物镜310和载物台50之间的相对位移不低于1mm。第一相对运动的幅度可以与介质的粘度对应，如介质粘度越大，相对运动的幅度越大等。镜油的黏度等特性是已知的，因此通过其特性可知相对位移超过1mm能很好的将漂浮在油上的异物拨走。第一相对运动的距离越大，越影响效率，因此有的实施例可以将第一相对运动的距离设置在1-3mm之间，能兼顾效果和效率。考虑到效率，第一相对运动和第二相对运动可以组成往复运动，即两者轨迹和速度相同但运动方向相反。第一相对运动和第二相对运动的方向可以不限，例如第一相对运动和第二相对运动均包括水平方向上的相对运动，如第一物镜310和载物台50前后或左右发生相对位移，又例如，第一相对运动和第二相对运动均包括水平方向和竖直方向上的相对运动，水平方向和竖直方向上的相对运动可以一先一后，如载物台50先平移，再往下方移动，水平方向和竖直方向上的相对运动也可以同时进行，如载物台50往斜下方移动。第一相对运动包含水平方向和竖直方向上的相对运动时，水平方向或竖直方向上的相对运动距离超过第一物镜310视野的直径。物镜和载物台的相对运动，也就是物镜和镜油之间的相对运动，在水平方向上的相对运动能更好的让异物离开物镜的视野。

方式二：

本方式中，若不符合预设要求则控制装置10控制第一物镜310和载物台50进行竖直方向上的相对运动，之后控制第一物镜310和载物台50恢复到竖直方向上的相对运动之前的位置(即复位)。其中，竖直方向上的相对运动可以是第一物镜310和载物台50远离的相对运动，相对运动的距离可以不小于1mm，兼顾效果和效率的话，相对运动的距离在1-3mm之间。此种运动方式与方式一类似，通过大幅度的相对位置改变让异物离开第一物镜310的视野。当然，竖直方向上的相对运动也可以是第一物镜310和载物台50靠近的相对运动，由于第一物镜310和样本玻片之间的距离较近，因此，相对运动的距离不超过1mm，此种相对运动相当于挤压异物(如气泡)，虽然效果没有上述方式好，但也能一定程度的让异物改变位置。

如图6所示，若图像质量符合预设要求，则控制装置10返回步骤1.3，控制成像装置和载物台沿拍摄路径相对运动，使下一个目标成分处于第一物镜的视野下，即，开始对下一个目标成分进行成像，如此循环往复，可实现对所有目标成分的成像。控制装置10可以将符合预设要求的成分图像存储到存储器中，也可以显示在显示器上，还可以对该成分图像进行图像识别从而得到目标成分的类型等。

步骤4、控制装置10控制成像装置30对目标成分再次进行拍摄，得到目标成分的成分图像。通过步骤3的方式处理异物后，再次拍摄的成分图像很大概率能满足图像的质量要求，当然，为了确保图像质量，控制装置10也可以重复执行判断处理步骤，即，如图6所示，返回步骤2，判断再次拍摄的成分图像是否符合预设要求，进而开始新的循环，直至得到符合预设要求的成分图像。当然，考虑到阅片效率，还可以在重复执行判断处理步骤期间，若控制装置10判断的次数超过预设次数仍未得到符合预设要求的成分图像，则输出对应的报警信息。预设次数可根据用户的需要进行设置，例如可以是3次，即，对于同一目标成分，拍摄了三次成分图像其图像质量依然不满足要求，说明设备或者玻片可能存在问题，则进行报警，提示医生进行处理。控制装置10输出对应的报警信息，可以输出到显示器上显示报警信息，也可以通过扬声器发出声音报警，还可以通过指示灯进行报警。

如果介质量是根据感兴趣区域的大小来确定的，对于适度的镜油，再次拍摄目标成分时，还可以先等待一会，让镜油跟随物镜移动到目标成分上之后再拍摄。例如，目标成分再次处于第一物镜的视野下之后，控制装置10等待预设时长后控制成像装置对目标成分再次进行拍摄，如此能确保再次拍摄时物镜和玻片之间有镜油，提高成像质量。预设时长可根据需要进行设置，如预设时长可以采用20ms-200ms中的一个时长。

有的实施例中，控制装置10控制成像装置对目标成分再次进行拍摄，得到目标成分的成分图像，可以采用如下方式：

控制第一物镜和载物台发生相对运动并进行拍摄，使第一物镜进行精准对焦，得到目标成分清晰的成分图像。这里的精准对焦与上述预对焦是相对概念，精准对焦的相对运动的距离小于预对焦的相对运动的距离。具体可以在精准对焦之后拍摄得到成分图像，也可以在相对运动的过程中拍摄多张图像并最终融合成一张成分图像，还可以在相对运动的过程中拍摄多张图像并筛选出最清晰的一张成分图像等。可见，对于本发明步骤3中为了排除异物干扰采用的相对运动和对焦所需的相对运动而言，两者的目的和运动幅度是不同的，步骤3中的运动幅度更大。

综上所述，本发明提供的样本图像分析设备和样本图像的成像方法，能自动判断并消除异物造成的不良影响，提高了阅片的质量和效率。

本文参照了各种示范实施例进行说明。然而，本领域的技术人员将认识到，在不脱离本文范围的情况下，可以对示范性实施例做出改变和修正。例如，各种操作步骤以及用于执行操作步骤的组件，可以根据特定的应用或考虑与系统的操作相关联的任何数量的成本函数以不同的方式实现(例如一个或多个步骤可以被删除、修改或结合到其他步骤中)。

另外，如本领域技术人员所理解的，本文的原理可以反映在计算机可读存储介质上的计算机程序产品中，该可读存储介质预装有计算机可读程序代码。任何有形的、非暂时性的计算机可读存储介质皆可被使用，包括磁存储设备(硬盘、软盘等)、光学存储设备(CD-ROM、DVD、Blu Ray盘等)、闪存和/或诸如此类。这些计算机程序指令可被加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备上以形成机器，使得这些在计算机上或其他可编程数据处理装置上执行的指令可以生成实现指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可以指示计算机或其他可编程数据处理设备以特定的方式运行，这样存储在计算机可读存储器中的指令就可以形成一件制造品，包括实现指定功能的实现装置。计算机程序指令也可以加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，从而在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生一个计算机实现的进程，使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令可以提供用于实现指定功能的步骤。

虽然在各种实施例中已经示出了本文的原理，但是许多特别适用于特定环境和操作要求的结构、布置、比例、组件、材料和部件的修改可以在不脱离本披露的原则和范围内使用。以上修改和其他改变或修正将被包含在本文的范围之内。

前述具体说明已参照各种实施例进行了描述。然而，本领域技术人员将认识到，可以在不脱离本披露的范围的情况下进行各种修正和改变。因此，对于本披露的考虑将是说明性的而非限制性的意义上的，并且所有这些修改都将被包含在其范围内。同样，有关于各种实施例的优点、其他优点和问题的解决方案已如上所述。然而，益处、优点、问题的解决方案以及任何能产生这些的要素，或使其变得更明确的解决方案都不应被解释为关键的、必需的或必要的。本文中所用的术语“包括”和其任何其他变体，皆属于非排他性包含，这样包括要素列表的过程、方法、文章或设备不仅包括这些要素，还包括未明确列出的或不属于该过程、方法、系统、文章或设备的其他要素。此外，本文中所使用的术语“耦合”和其任何其他变体都是指物理连接、电连接、磁连接、光连接、通信连接、功能连接和/或任何其他连接。

Claims (16)

1.一种样本图像分析设备，其特征在于，包括：

载物台，用于承载涂覆有生物样本薄膜的样本玻片；

成像装置，包括相机和第一物镜；

介质输出装置，用于向所述样本玻片输出介质；

控制装置，被配置为：

控制所述介质输出装置向所述样本玻片上样本薄膜的感兴趣区域输出介质；

控制所述第一物镜处于工作状态；

控制所述成像装置和所述载物台沿拍摄路径相对运动，直至感兴趣区域中的目标成分处于所述第一物镜的视野下；

控制所述成像装置对所述目标成分进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像；

判断处理步骤：判断所述成分图像的图像质量是否符合预设要求，若不符合预设要求则控制所述第一物镜和所述载物台发生第一相对运动使所述目标成分离开所述第一物镜的视野；控制所述第一物镜和所述载物台发生第二相对运动使所述目标成分再次处于所述第一物镜的视野下；控制所述成像装置对所述目标成分再次进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像。

2.如权利要求1所述的样本图像分析设备，其特征在于，所述控制装置控制所述第一物镜和所述载物台发生第一相对运动使所述目标成分离开所述第一物镜的视野；控制所述第一物镜和所述载物台发生第二相对运动使所述目标成分再次处于所述第一物镜的视野下；包括：

控制所述成像装置和所述载物台沿后续的目标成分的拍摄路径相对运动，从而对后续目标成分进行拍摄；至少完成一个后续目标成分的拍摄之后，控制所述成像装置和所述载物台发生第二相对运动使图像质量不符合预设要求的目标成分再次处于所述第一物镜的视野下。

3.如权利要求1所述的样本图像分析设备，其特征在于，所述第一相对运动的距离在1-3mm之间；所述第一相对运动和第二相对运动均包括水平方向上的相对运动，或者，所述第一相对运动和第二相对运动均包括水平方向和竖直方向上的相对运动。

4.如权利要求1所述的样本图像分析设备，其特征在于，所述成像装置包括转盘，所述第一物镜安装在所述转盘上；所述转盘通过转动切换处于工作状态的物镜，物镜的工作状态切换后，其与样本玻片的相对位置发生改变；

所述控制装置控制所述第一物镜和所述载物台发生第一相对运动使所述目标成分离开所述第一物镜的视野；控制所述第一物镜和所述载物台发生第二相对运动使所述目标成分再次处于所述第一物镜的视野下，包括：

控制所述转盘转动，使当前处于工作状态的所述第一物镜切换到非工作状态，从而所述目标成分离开所述第一物镜的视野；之后控制所述转盘转动使所述第一物镜回到工作状态，从而所述目标成分再次处于所述第一物镜的视野下。

5.如权利要求4所述的样本图像分析设备，其特征在于，所述样本玻片上目标成分的位置处覆盖有所述介质；所述控制装置控制所述转盘转动使所述第一物镜回到工作状态的过程中，在所述第一物镜接触到所述介质时转盘的转速不超过1弧度每秒。

6.一种样本图像分析设备，其特征在于，包括：

载物台，用于承载涂覆有生物样本薄膜的样本玻片；

成像装置，包括相机和第一物镜；

介质输出装置，用于向所述样本玻片输出介质；

控制装置，被配置为：

控制所述介质输出装置向所述样本玻片上样本薄膜的感兴趣区域输出介质；

控制所述第一物镜处于工作状态；

控制所述成像装置和所述载物台沿拍摄路径相对运动，直至感兴趣区域中的目标成分处于所述第一物镜的视野下；

控制所述成像装置对所述目标成分进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像；

判断处理步骤：判断所述成分图像的图像质量是否符合预设要求，若不符合预设要求则控制所述第一物镜和所述载物台进行竖直方向上的相对运动，之后控制所述第一物镜和所述载物台恢复到竖直方向上的相对运动之前的位置，控制所述成像装置对所述目标成分再次进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像。

7.如权利要求1或6所述的样本图像分析设备，其特征在于，所述成像装置还包括第二物镜，所述第二物镜的倍率低于所述第一物镜的倍率；所述控制装置还用于：

控制所述第二物镜处于工作状态；

确定所述样本玻片上样本薄膜的感兴趣区域，控制所述成像装置和所述载物台相对运动，以使所述第二物镜对所述感兴趣区域中的目标成分进行扫描定位，确定目标成分的位置；

根据所述目标成分的位置确定各目标成分的拍摄路径。

8.如权利要求6所述的样本图像分析设备，其特征在于，所述竖直方向上的相对运动为所述第一物镜和所述载物台远离的相对运动，相对运动的距离在1-3mm之间；或者，所述竖直方向上的相对运动为所述第一物镜和所述载物台靠近的相对运动，相对运动的距离不超过1mm。

9.如权利要求1-8中任意一项所述的样本图像分析设备，其特征在于，所述控制装置判断所述成分图像的图像质量是否符合预设要求，包括：

根据所述成分图像判断所述第一物镜的视野内是否存在异物，若是则确定所述成分图像的图像质量不符合预设要求。

10.如权利要求9所述的样本图像分析设备，其特征在于，所述控制装置根据所述成分图像判断所述第一物镜的视野内是否存在异物，包括：

将所述成分图像输入到预先训练好的模型中，得到所述模型输出的所述第一物镜的视野内是否存在异物的结果；其中，所述模型由训练图像训练得到，所述训练图像由第一物镜的视野内存在异物时拍摄样本玻片中的成分得到。

11.如权利要求1-8中任意一项所述的样本图像分析设备，其特征在于，所述控制装置还用于：

重复执行所述判断处理步骤，直至得到符合预设要求的成分图像，在此期间，若判断的次数超过预设次数仍未得到符合预设要求的成分图像，则输出对应的报警信息。

12.如权利要求1-8中任意一项所述的样本图像分析设备，其特征在于，所述控制装置还用于：

根据所述感兴趣区域确定所述样本玻片需要的介质量；

控制所述介质输出装置按所述介质量输出介质。

13.如权利要求1-8中任意一项所述的样本图像分析设备，其特征在于，所述控制装置控制所述成像装置对所述目标成分再次进行拍摄，包括：

所述目标成分再次处于所述第一物镜的视野下之后，等待预设时长后控制所述成像装置对所述目标成分再次进行拍摄。

14.如权利要求1-8中任意一项所述的样本图像分析设备，其特征在于，所述控制装置还用于：

在控制所述成像装置对各个目标成分进行拍摄之前，控制所述第一物镜和所述载物台发生相对运动并进行拍摄，使所述第一物镜进行预对焦；

控制所述成像装置对所述目标成分再次进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像，包括：

控制所述第一物镜和所述载物台发生相对运动并进行拍摄，使所述第一物镜进行精准对焦，得到所述目标成分清晰的成分图像；所述精准对焦的相对运动的距离小于所述预对焦的相对运动的距离。

15.一种样本图像的成像方法，其特征在于，包括：

控制介质输出装置向样本玻片上样本薄膜的感兴趣区域输出介质；

控制成像装置的第一物镜处于工作状态；

控制所述成像装置和载物台沿拍摄路径相对运动，直至感兴趣区域中的目标成分处于所述第一物镜的视野下；

控制所述成像装置对所述目标成分进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像；

判断处理步骤：判断所述成分图像的图像质量是否符合预设要求，若不符合预设要求则控制所述第一物镜和所述载物台发生第一相对运动使所述目标成分离开所述第一物镜的视野；控制所述第一物镜和所述载物台发生第二相对运动使所述目标成分再次处于所述第一物镜的视野下；控制所述成像装置对所述目标成分再次进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像。

16.一种样本图像的成像方法，其特征在于，包括：

控制介质输出装置向样本玻片上样本薄膜的感兴趣区域输出介质；

控制成像装置的第一物镜处于工作状态；

控制所述成像装置和载物台沿拍摄路径相对运动，直至感兴趣区域中的目标成分处于所述第一物镜的视野下；

控制所述成像装置对所述目标成分进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像；

判断处理步骤：判断所述成分图像的图像质量是否符合预设要求，若不符合预设要求则控制所述第一物镜和所述载物台进行竖直方向上的相对运动，之后控制所述第一物镜和所述载物台恢复到竖直方向上的相对运动之前的位置；控制所述成像装置对所述目标成分再次进行拍摄，得到所述目标成分的成分图像。