用于确定在样本中包含的对象的位置的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于确定在样本中包含的对象的位置的装置。所述装置包括：图像传感器，被配置用于将入射光转换为图像数据；光学系统，包括透镜布置和孔径；发光设备，被配置用于生成朝向所述图像传感器的光；以及图像数据处理器，被配置用于从所述图像传感器接收图像数据，以及确定所述图像数据中的对象的位置。所述光学系统被配置为使得所述光学系统的景深大于或等于所述样本的厚度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及一种用于确定在样本中包含的对象的位置的装置， 以及一种方法和计算机程序。
技术介绍
现今，存在多种不同方案用于分析血样。这些方案之一是自动图像分析。自动图像分析的一般概念是捕获样本的图像数据，并随后使用不同 的算法分析所捕获的图像数据。 一般而言，为了执行可靠的分析，系统所 捕获的图像数据应该是高质量图像数据。存在多种方式来确保图像数据的质量。第一种方式是提供高质量图像 传感器，另一种方式是控制图像分析系统的环境。例如，通过控制光照环 境，可以减少杂散光的量，并因此提高了图像质量。呈现高质量的图像数 据是昂贵的且耗费时间和能力的。在现有技术的系统中，为了找到三维样本中的对象的位置，必须聚焦 于样本中的不同层拍下若干图像。基于图像分析的系统的一个示例是US 3 824 393,其描述了一种用于 对粒子进行区分和计数的系统。有待区分和计数的粒子类型在视野中的出 现被探测，并且该视野的图像被电视摄^4M3描。对应于将被分析的粒子 的图像元素由寻框算法(box-finding algorithm )限定范围，并且对应于被 框围绕的图像元素的数据针对在识别粒子时所使用的参数进行分析。通过 到选定原型粒子点的接近度的距离度量或标准来识别粒子。在显微镜物镜 下通过的样品的显微镜成像期间，自动保持聚焦，目的是确保可靠数据用5于处理。US 20040136581 Al公开了一种用于生物学样品的自动化细胞分析的 方法和装置。所述装置用于对感兴趣的候选对象进行探测和计数，所述4吳 选对象诸如正常和异常的细胞，例如肿瘤细胞。在较低放大倍数下获得的 图像被处理接着被分析，以确定感兴趣的候选细胞对象。感兴趣的对象的 位置坐标被存储，并且获取较高放大倍数的候选细胞对象的额外图像。在 分别获取较高和较低放大倍数的图像之前，执行最佳焦点位置估计。包含 有待分析的生物学样品的每个载物片在扫描期间保持焦点对准状态是必要 的。 一种已描述的焦点位置估计方法是，在扫描之前对每个载物片进行初 始聚焦操作，另一种方法是，确定最佳适配的焦平面。此外，由于^f吏用较 高放大倍数(40 x或60 x )需要的是比最佳适配平面所提供的更精确的聚 焦，所以进行进一步的重新聚焦操作。所述方法和装置的问题在于，获取 所有这些图像以及在此之后检查所有这些图像都是非常耗费时间和能力 的。此外，所述装置的聚焦和重新聚焦同样是非常耗费时间和能力的。
技术实现思路
考虑到以上内容，本专利技术的目的是解决或至少减少以上讨论的问题。 具体而言，目的是提供一种用于确定样本中的对象的位置的装置，其中样 本中的对象位于距所述装置的图像传感器不同的距离。根据本专利技术的第一方面，借助于一种用于确定样本中包含的对象的位 置的装置，实现了以上目的，所述装置包括图像传感器，被配置用于将入射光转换为图像数据；光学系统，包括透镜布置和孔径，所迷孔径位于所述图像传感器和所 述透镜布置之间；发光设备，被配置用于生成朝向所述图像传感器通过所述样本和所述 光学系统的光；以及图像数据处理器，被配置用于从所述图像传感器接收图像数据，以及 确定所述图像数据中的对象的位置，其中所述光学系统被配置为使得所述光学系统的景深大于或等于所述 样本的厚度。由此，与现有技术的解决方案(其中典型地仅执行二维分析)不同， 本专利技术使得能够对样本进行三维分析。这样的优点在于，在样本中包括的有待探测的对象将在较高程度上被 同等地描绘。这进而意味着，可以执行更好的图像数据分析，其意味着可 以做出更准确的分析。此外，光学系统可以#:配置为使得细节分辨率小于所述样本中的所述 对象的典型大小。这样的优点在于，尽管对象细节分辨率由于景深的增加而恶化，但是 将被探测的对象仍然可能被探测到。所述装置的图像数据处理器可以进一步包括第 一图像数据预处理器， 被配置用于识别所述图像数据的曝光过度的区域，并通过将所述膝光过度 的区域从所述图像数据中排除，生成预处理的图像数据。这样的优点在于，如果照明条件使得图像数据的若干部分啄光过度， 则这些区域可以被识别并进行补偿。另外，图像数据处理器可以包括第二图像数据预处理器，被配置用于 识别所述图像数据的爆光不足的区域，并通过将所述啄光不足的区域从所 述图像数据中排除，生成预处理的图像数据。这样的优点在于，如果照明M使得图像数据的若干部分曝光不足， 则这些区域可以被识别并进行补偿。所述装置的图像数据处理器可以进一步包括高度局部对比度像素确定器，被配置用于接收图像数据，基于所述接收的图像数据生成经低通滤 波的图像数据，通过从所述接收的图像数据中减去所述生成的经低通滤波 的图像数据而确定差别图像数据，以及确定所述差别图像数据中的高亮度 像素。所述装置的图4象数据处理器可以进一步4皮配置用于通过使用微波生成 经低通滤波的图像数据。所述装置的发光设备可以是发光二极管(LED)。LED本身是点光源。不过，与样本获取设备的空腔和漫射体相结合， 光的一部分可以被转换为接近于平行的光线。接近于平行光是有利的，因 为其意味着，样本中的对象的边界在图像传感器上4皮适当地呈现，而在使 用了非平行(即，不平行也不接近于平行)光线的情况下不会是这样的。 使用接近于平行的光线的另一积极含义在于，通过使用接近于平行的光线 而不是非平行光线，减少了瞬变效应，所述瞬变效应例如可以在从空气到 样本获取设备的过渡时出现。所述装置的发光设备所生成的光的波长可以在625nm和740nm之间。 如果血样将被分析，使用可见红光(即，波长为625至740nm的光)是有利的，出于此目的，所述红光U射窗口 。更具体地，使用波长为660nm的光是有利的。在所述装置中，所述图像传感器和所述透镜布置之间的距离与所述光 学系统的孔径直径之间的比率可以是20-30。 更具体地，所述比率可以是25。 所述装置的透镜布置具有的放大倍数可以是2-4倍。 更具体地，所述放大倍数可以是3倍。 所述才羊本可以是血才羊。才艮据本专利技术的第二方面，借助于一种用于使用 一种装置来确定在样本 中包含的对象的位置的方法，实现了以上目的，所述装置包括光学系统， 所述光学系统被配置为使得所述光学系统的景深大于或等于所述样本的厚 度，所述方法包括将来自发光设备的光透射通过所迷光学系统和所述样本到图像传感器上；通过使用所述图像传感器，基于所述透射的光线生成图〗象数据；以及 通过使用图像数据处理器，确定所述图像数据中的对象的位置。 所述第 一方面的优点也适用于所述第二方面。 才艮据所述第二方面的方法可以进一步包括通过4吏用第一图像数据预处理器，识别所述图像^:据的曝光过度的区 域；以及通过将所述曝光过度的区域从所述图像数据中排除，生成预处理的图 像数据。才艮据所述第二方面的方法可以进一步包括通过使用第一图像数据预处理器，识别所述图像数据的曝光不足的区 域；以及通过将所述曝光不足的区域从所述图像数据中排除，生成预处理的图 才艮据所述第二方面的方法可以进一步包括通过使用高度局部对比度像素确定器，基于所述图像数据生成经低通 滤波的图像数据；通过使用所述高度局部对比度确定器，通过从所述图像数据中减去所 述生成的经低通滤波的图像数据而确定差别图像数据；以及通过使用所述高度局部对比度确定器，确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定在样本中包含的对象的位置的装置，所述装置包括：　图像传感器，被配置用于将入射光转换为图像数据；　光学系统，包括透镜布置和孔径，所述孔径位于所述图像传感器和所述透镜布置之间；　发光设备，被配置用于生成朝向所述图像 传感器通过所述样本和所述光学系统的光；以及　图像数据处理器，被配置用于从所述图像传感器接收图像数据，以及确定所述图像数据中的对象的位置，　其中所述光学系统被配置为使得所述光学系统的景深大于或等于所述样本的厚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S林德贝格，T奥勒森，
申请(专利权)人：海莫库公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]