一种显微扫描平台运动坐标系与相机坐标系平行度调整方法技术

本发明专利技术公开了一种显微扫描平台运动坐标系与相机坐标系平行度调整方法，能够帮助仪器装配人员方便、直观地完成扫描平台运动坐标系与相机坐标系平行度的调整安装，降低技术人员的工作难度与强度的同时保证了效率和精度，使得扫描平台运动坐标系基本平行于相机坐标系，从而在图像拼接时拼接后的图像保持水平或垂直方向的边缘平齐以省却拼接后图像的边缘裁剪工作，避免拼接图像因边缘裁剪造成的视野内容物减少，解决显微扫描平台运动坐标系的安装平行度的问题，使得运动坐标系与相机坐标系的平行度调整满足精度要求，保证后期图像拼接的准确性和运动多视野采集图像的稳定性，在医疗病理类玻片显微视觉自动检测行业有着广泛的应用前景。应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种显微扫描平台运动坐标系与相机坐标系平行度调整方法


[0001]本专利技术涉及医疗信息采集检测和临床医学
，尤其涉及一种显微扫描平台运动坐标系与相机坐标系平行度调整方法。

技术介绍

[0002]随着科技发展，智能医疗的推进将带来巨大提升。检验人员将不再需要进行高强度、枯燥的手动镜检工作，定时审核信息化结果、辅助诊断即可完成所有工作。自动显微扫描平台相比传统显微镜有着更为便捷准确高效的特性，得到了各方面的广泛应用。而传统的显微镜镜检已经不再适用于待检样本数量大、镜检结果得出时间紧的情况，人工长时间镜检操作易导致视觉疲劳等情况影响了镜检结果，加之人工镜检的重复聚焦操作导致耗时耗力、效率低下，从而诞生了一种自动显微扫描仪。随着数字图像技术的快速发展，已经可以通过多种途径轻松捕捉、编辑和储存图像，自动显微扫描仪能够完成自动聚焦，使镜检更高效、更准确，大大降低了使用成本，缩短了镜检结果时间。
[0003]自动显微扫描仪主要受到其扫描平台安装精度的影响，安装精度的高低对扫描仪的工作性能、效率、准确性等起到关键作用，加之成像原理要求扫描平台的运动坐标系与相机坐标系的调整具有较高的平行度要求，因此对安装调试要求较高。
[0004]然而，目前没有测量其运动方向安装平行度的专用仪器和方法，仅靠粗略调平安装。如此，很难保障扫描平台运动过程中运动坐标系与相机坐标系的平行度精度要求，同时要求安装人员具备较高的技术水平。如图1 所示的情况，图中粗实线为标定玻片上的标定线，细实线为平行情况下的玻片视野，粗虚线为标定线在相机中实际采集所得(不平行)。此外，对实际采样的带有特制标定线的标定玻片，如图2所示，进行采集图像获得若干个视野图像，再对所采集的图像进行拼接。拼接方式主要有以下两种：几何拼接图像、图像识别拼接图像，如图3所示。对所采集到的图像直接几何拼接，不在乎图像中实际内容而导致最后拼接的图像和平行情况下的视野图像存在较大的差距；而图像识别拼接能够通过图像识别融合拼接方法得到图像内容和平行情况下视野图像内容一致，但是仍需要进行对拼接后的图像进行裁剪才能够能到完整的视野图像。
[0005]因此，在实际扫描过程中，由于安装精度等问题，往往所采集到的视野图像在拼接过程中都会出现图像内容不符、图像区域错位过大等问题，最终导致拼接图像失败、自动扫描采集工作无法继续开展或者拼接后的图像难以满足后续工作所需。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对上述技术问题，提出一种显微扫描平台运动坐标系与相机坐标系平行度调整方法，保持扫描平台运动坐标系基本平行于相机坐标系，即当扫描平台沿着X轴和Y轴两个方向运动时保持运行方向与相机坐标系 X和Y两个方向基本平行，从而在图像拼接时无论采用几何拼接还是图像识别融合拼接均可以较好地得到完整的坐标系平行情况下的视野图像。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种显微扫描平台运动坐标系与相机坐标系平行度调整方法，包括以下步骤：
[0009]步骤一：放置标定玻片于扫描平台并确保采图清晰；
[0010]步骤二：设定坐标系：以相机坐标系作为参考坐标系且保持相机坐标系固定，设定沿玻片长边方向为X方向、短边方向为Y方向、玻片左上角为原点O；
[0011]步骤三：采集包含标定线首视野图像并拟合方程：首先找到包含标定线的玻片首视野，在首视野下采集图像，对首视野图像中标定线进行加权最小二乘拟合后获取两端点坐标(x
′0，y
′0)和(x
′1，y
′1)，进而确定首视野下标定线的方程：y＝k1x+b1，k1为首视野标定线斜率，b1为首视野标定线截距；
[0012]步骤四：沿X方向采集视野并拟合各视野标定线方程：沿X方向进行采集多个视野，每一视野下的标定线经过直线拟合获取到两端点坐标，多个视野的标定线方程用其两端点坐标来表达；
[0013]步骤五：获取扫描平台待调整的角度和方向：对所有视野中的标定线斜率求取均值获取扫描平台待调整的角度θ以及调整的方向，当时，则对扫描平台顺时针调整角度θ；当时，对扫描平台逆时针调整角度为(180
°‑
θ)；
[0014]步骤六：依据拼接图像验证调整效果循环调整平台：重复上述步骤三和步骤四，将所有视野进行图像识别融合拼接，若所有视野的上下边缘不平齐或所有视野中的标定线斜率彼此不相等，则继续按步骤五进行调整；
[0015]步骤七：判定调整情况，两坐标系平行度是否满足要求，是则结束，否则重复步骤六，直到拼接后的所有视野图像上下边缘平齐，且所有视野中的标定线斜率相等、截距相等，调整过程中同样以所有视野中的标定线斜率均值作为调整角度的参考。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0017]本专利技术提出一种显微扫描平台运动坐标系与相机坐标系平行度调整方法，能够帮助仪器装配人员方便、直观地完成扫描平台运动坐标系与相机坐标系平行度的调整安装，降低技术人员的工作难度与强度的同时保证了效率和精度，使得扫描平台运动坐标系基本平行于相机坐标系，即当扫描平台沿着X轴和Y轴两个方向运动时保持运行方向与相机坐标系X和Y 两个方向基本平行，从而在图像拼接时拼接后的图像保持水平或垂直方向的边缘平齐以省却拼接后图像的边缘裁剪工作，避免拼接图像因边缘裁剪造成的视野内容物减少，解决显微扫描平台运动坐标系的安装平行度的问题，对维持自动显微扫描仪的稳定采图有重要意义，使得运动坐标系与相机坐标系的平行度调整满足精度要求，保证后期图像拼接的准确性和运动多视野采集图像的稳定性，在医疗病理类玻片显微视觉自动检测行业有着广泛的应用前景。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为玻片视野相机坐标系与运动坐标系的平行度对应关系。
[0020]图2为带有特制标定线的标定玻片。
[0021]图3为基于图像方法的扫描平台调整示例图解。
[0022]图4为本专利技术实施例提供的相机坐标系与运动坐标系不平行时图像几何拼接与识别融合拼接对比图。
[0023]图5为本专利技术实施例提供的标定线加权最小二乘法拟合方法流程图。
[0024]图6为本专利技术实施例提供的相机坐标系下XY两方向实际视野图像识别融合拼接示意图。
[0025]图7为本专利技术实施例提供的显微扫描平台运动坐标系与相机坐标系平行度调整流程图。
具体实施方式
[0026]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种显微扫描平台运动坐标系与相机坐标系平行度调整方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：放置标定玻片于扫描平台并确保采图清晰；步骤二：设定坐标系：以相机坐标系作为参考坐标系且保持相机坐标系固定，设定沿玻片长边方向为X方向、短边方向为Y方向、玻片左上角为原点O；步骤三：采集包含标定线首视野图像并拟合方程：首先找到包含标定线的玻片首视野，在首视野下采集图像，对首视野图像中标定线进行加权最小二乘拟合后获取两端点坐标(x
′0，y
′0)和(x
′1，y
′1)，进而确定首视野下标定线的方程：y＝k1x+b1，k1为首视野标定线斜率，b1为首视野标定线截距；步骤四：沿X方向采集视野并拟合各视野标定线方程：沿X方向进行采集多个视野，每一视野下的标定线经过直线拟合获取到两端点坐标，多个视野的标定线方程用其两端点坐标来表达；步骤五：获取扫描平台待调整的角度和方向：对所有视野中的标定线斜率求取均值获取扫描平台待调整的角度θ以及调整的方向，当时，则对扫描平台顺时针调整角度θ；当时，对扫描平台逆时针调整角度为(180
°‑
θ)；步骤六：依据拼接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张从鹏，张文，刘扬，
申请(专利权)人：北京毅能博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：