[发明专利]一种高速面阵扫描的大视场切片显微成像系统

说明书

本发明提供一种高速面阵扫描的大视场切片显微成像系统，包括同轴照明光源装置、透射明场LED光源装置、显微物镜、物镜压电升降装置、高速显微成像装置以及高速扫描设备，所述同轴照明光源装置设置于高速显微成像装置一侧，所述高速显微成像装置的下方通过物镜压电升降装置与显微物镜相连通，所述显微物镜下方设置高速扫描设备，所述高速扫描设备下方设置透射明场LED光源装置。本发明的有益效果是直接通过下位机PMAC板和FPGA板实时控制样本台完成垂轴向二轴扫描和物镜轴向离焦补偿，并在行进至等间隔扫描点处时同步触发相机曝光，从而实现无需图像拼接的大视场切片高速扫描显微成像。

技术领域

本发明特别涉及一种高速面阵扫描的大视场切片显微成像系统。

背景技术

在现有的技术中大视场切片(载玻片样品)显微成像技术在生物、医学、工业等诸多领域的图像检测中均有重要应用。由于显微镜成像的物方视场极其有限，通常采用移动样本台的方式来实现大视场分块成像，再通过相邻分块重叠区域的图像配准来实现全视场图像拼接。在上述扫描成像过程中，传统方式是走-停-走-停模式，每次走过一个相邻的子视场，停在下一个子视场的设定位置，完成实时对焦和图像获取，之后再走向下一个子视场，以此往复直至完成全视场遍历。近年来，由于对成像高通量、高内涵、高时效的迫切需求，一方面需要加速扫描方式，转而采用连续扫描成像；另一方面，设法在扫描过程中准确获取每个子视场成像时的平台绝对位置，以期避免使用图像拼接算法直接获得全视场显微图像。但是在样本台连续运动下获得图像曝光时的绝对位置存在多个因素的测量不确定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速面阵扫描的大视场切片显微成像系统，直接通过下位机PMAC板和FPGA板实时控制样本台完成垂轴向二轴扫描和物镜轴向离焦补偿，并在行进至等间隔扫描点处时同步触发相机曝光，从而实现无需图像拼接的大视场切片高速扫描显微成像。

本发明的技术方案是：一种高速面阵扫描的大视场切片显微成像系统，包括同轴照明光源装置、透射明场LED光源装置、显微物镜、物镜压电升降装置、高速显微成像装置以及高速扫描设备，所述同轴照明光源装置设置于高速显微成像装置一侧，所述高速显微成像装置的下方通过物镜压电升降装置与显微物镜相连通，所述显微物镜下方设置高速扫描设备，所述高速扫描设备下方设置透射明场LED光源装置。

进一步，所述同轴照明光源装置包括同轴照明激光装置和同轴照明LED 光源装置，所述同轴照明光源装置为高速显微成像装置提供单色、高输出功率的激发光同轴照明和提供不同可见光波段的LED同轴照明。

进一步，所述高速显微成像装置包括显微镜镜筒和高速相机，所述显微镜镜筒与高速相机通过相机接圈相连接。

进一步，所述高速相机选用100-400万像素的高速相机。

进一步，所述高速相机使用GigE、USB3.0或CameraLink数据传输接口，传输帧频在50-100Hz范围

进一步，所述高速相机使用黑白或彩色面阵芯片，20倍以上显微成像选用像元尺寸5um以上的面阵芯片，面阵大小适在100-400万之间。

进一步，所述高速扫描设备包括样本台及高速扫描机，所述高速扫描设备用于系统初始化参数标定、显微成像的初始化定位和高速扫描-同步触发。

本发明具有的优点和积极效果是：本发明专利可用于样本台扫描的大视场切片显微成像装置，当驱动样本台高速连续运动时，直接通过下位机PMAC 板和FPGA板实时控制样本台完成垂轴向二轴扫描和物镜轴向离焦补偿，并在行进至等间隔扫描点处时同步触发相机曝光，从而实现无需图像拼接的大视场切片高速扫描显微成像。

附图说明

图1是本发明的原理结构示意图；

图2是本发明的硬件控制流程框图；

图3是本发明的控制时序图。