[发明专利]一种自动化显微操作针姿态校准系统和方法

权利要求书

1.一种自动化显微操作针姿态校准系统，包括

镜像显微成像装置；

倒置显微镜系统，包括手动/自动对焦单元和视频图像采集器；

显微操作系统，包括持针器、持针器锚定器、持针器前后/左右/上下位移驱动器；

与所述持针器机械耦合的持针器旋转驱动器；

与所述持针器锚定器机械耦合的冠状面角度驱动器；

与所述持针器锚定器机械耦合的矢状面角度驱动器；

用于功能啮合上述装置的机器，其包括集成有处理软件的中央处理单元，所述处理软件用于自动化监视和控制镜像形成器就位、倒置显微镜系统自动对焦单元、视频图像采集及分析、持针器前后/左右/上下位移驱动器、持针器旋转驱动器、冠状面角度驱动器和矢状面角度驱动器；

镜像显微成像装置，包括镜像形成器、镜像形成器支架和运动执行机构，所述运动执行机构沿与矢状轴平行的方向固定安装于显微镜载物台上，所述镜像形成器支架沿与冠状轴平行的方向设置且镜像形成器支架一端与运动执行机构连接，所述镜像形成器安装于镜像形成器支架的另一端，所述镜像形成器的平面镜所在面与显微镜载物台的水平面呈45°夹角且与冠状面呈45°夹角；所述运动执行机构为直线滑块导轨结构；

所述镜像形成器的平面镜区域为方形；

所述镜像形成器支架是连接所述镜像形成器与运动执行机构的刚性物理结构；

镜像显微成像装置还包括设于镜像形成器平面镜一侧的光源，该光源用于增强平视视角的光线强度。

2.一种根据权利要求1所述的自动化显微操作针姿态校准系统的校准方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1、手动将左、右两支显微操作针组装在相应持针器上；

S2、手动将持针器固定在持针器锚定器上；

S3、手动调整显微操作针功能部至视野中央区域；

S4、启动机器自动校准模式；

S5、倒置显微镜自动对焦单元及持针器前后/左右/上下位移驱动器联合作用，得到显微操作针功能部于水平面视频图像；

S6、视频图像采集器采集水平面视频图像；

S7、软件分析水平面视频图像中显微操作针功能部于水平面与冠状面的角度α，启动持针器旋转驱动器及矢状面角度驱动器，校准到α＝0，完成冠状面的校准；

S8、镜像形成器定位到距离显微操作针功能部最短距离的位置；

S9、倒置显微镜自动对焦单元及持针器前后/左右/上下位移驱动器联合作用，得到显微操作针功能部于冠状面的视频图像；

S10、视频图像采集器采集冠状面视频图像；

S11、软件分析冠状面视频图像中显微操作管功能部于冠状面与水平面的角度α’，启动冠状面角度驱动器，校准到α’＝0，完成水平面的校准；

S12、镜像形成器复位，系统整体处于ICSI操作准备就绪状态。

3.根据权利要求2所述的校准方法，其特征在于：在步骤S4中，机器可以设置先后对左、右两支显微操作针姿态执行自动校准，也可以同时进行校准。

4.根据权利要求2所述的校准方法，其特征在于：在步骤S8中，最短距离为0.5mm。