专利名称：体液分析系统以及用于分析体液的图像处理设备和方法
技术领域：
本发明涉及体液分析领域。尤其是，本发明涉及用在基于图像的自动显微镜体液分析仪的图像处理设备和方法以及体液分析系统。
背景技术：
体液分析，尤其是显微尿沉渣分析，属于临床实践中最常用的检查，因为这些检查能够实现肾的、尿的以及生殖的诊断并且提供了关于整体健康状况的关键信息。可以在尿液样本找到超过10种的颗粒。这些颗粒包括红细胞、白细胞、角质(exfoliated matter)、 细菌、上皮细胞和晶体(这些颗粒在下文中被称作“目标”)。需要对这些不同形状和大小的颗粒进行识别和计数，以便生成反映不同成分类型的比例的谱，并且将这些与阈值或者健康参考值依次相比。对于尿沉渣分析，传统的手动显微步骤遇到以下难题它们是劳动密集的并且是耗费时间的；不同的沉渣准备步骤会得到非常不同的计数；在由不同的观察者实施实验室标准时存在不同等等。产生于本世纪初由Ausma公司制造的自动尿沉渣显微镜分析仪，其目的在于替代手动检查方法、提高精确性和处理能力。Ausma系统在计数池(counting cell)扫描尿液样本，并且使用连接在光学显微镜上的数码相机给尿液样本拍照。分析处理器使用特定的软件对目标进行识别和计数；根据大小、形状、对比度和结构特性，每个目标图像被自动地分类。最终的报告根据类型来显示结果。图1是现有技术中计数池和带有尿液样本的显微镜物镜的侧视图。在现有的分析仪中，计数池是小的长方形的池，它的长(X轴)和宽(y轴)均为几毫米，高度(Z轴)至少有100微米。具有从几微米到几十微米直径的各种颗粒分布在这个三维空间内。假定它们的分布在特定的时间内(例如，一分钟内)是静止的。存在成熟的技术用于在χ-y方向上进行完全扫描和拍摄。然而，对于Z轴，物镜的D0F(D印th of Field，视野深度)比计数池的高度小的多。因此有必要收集在与ζ轴垂直的不同层中具有目标的图像。所以，在垂直方向上足够分辨率的采集成为在体液分析中主要的图像收集挑战。另外，作为确保系统精确性的关键步骤的图像收集，已经成为最不标准化和最耗时间的步骤。它还具有最高的处理能力要求(不低于每小时50至100个样本)。并且，DOF不足，这个事实使得更难避免图像变差。具有模糊的或者遗漏的目标的图像对识别的精确性和计数结果有很严重的影响。由AVE科学和工业技术公司开发的Ausma AVE736的样品，在下文中被用来具体解释Ausma系统的图像采集模块如何工作。在Ausma AVE736中，在尿液样本被载入计数池之后，首先用低倍(XlO)显微镜扫描样本并且寻找目标。如果没有找到目标就直接生成报告，该报告会显示样本满足临床健康标准。如果找到了目标，低倍显微镜会对颗粒中较大的目标(比如说角质和上皮细胞) 进行识别、分类和计数，并且该低倍显微镜会采集并保持每一个视野的图像。然后，使用高倍(X40)显微镜对由低倍显微镜找到的目标进行进一步的跟踪。通过机械调整物镜和样本台从而调整焦平面。自动调焦之后，对于每一个高倍视野(High Power Field,HPF)拍摄一个图像，就如图2所示。然后，以一种类似于使用于低倍显微镜的方式对目标进行识别、分类和计数，并且接合所有保存的图像以便形成最终的结果。现有技术通过在收集图像时反复切换低倍显微镜和高倍显微镜来提高整体的效率，并且可以在一定程度上进行Z轴的扫描。但是，在目标具有相同的X位置和y位置但是具有不同的ζ轴位置的情况下，很可能会遗漏或者模糊图像。这反过来导致了关于图像识别和计数的不确定性，结果是后续处理将需要手动干预(以大于20%的比率)。另外，当图像目标位于ζ轴的多个D0F，最终图像将是折中的结果。S卩，牺牲部分的准确性以便确保整体图像的质量。因此，如何获取在整个三维空间内的清晰的图像的问题急迫地需要解决方法。此外，物镜的机械调整限制了目标扫描的速度或者深度。Ausma系统的平均处理能力现在是每小时60个样本。一些组织已经在现有技术下做了硬件和软件相关的尝试，以便扩展扫描显微镜的D0F。在光学显微镜调焦中最广泛使用的机制是对整个物镜或者在物镜和样本之间的相对运动进行机械调整。为了获得满意的沿着ζ轴的分辨率，已经开发了很多类型的机械调焦装置(例如，由PI开发的Piezo-z object-glass grader)。然而，机械调整相当不可靠。
发明内容
鉴于上述内容，本发明要解决的技术问题是，提供一种体液分析系统和用于分析体液的一种图像处理设备和方法。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案实现如下一种体系分析系统，其包括中央控制和处理部件，用于将控制信号发送到源图像采集部件；所述源图像采集部件，用于按照所述控制信号来采集体液源图像并且用于将所述源图像发送到所述中央控制和处理部件；所述中央控制和处理部件，还被用于将所述源图像变换成图像系数和产生相应的系数矩阵，然后所述系数矩阵被逆变换成焦点融合的图像用于输出。所述源图像采集部件被用于，按照所述控制信号，透过显微镜来拍摄相应于在一个视野中的多叠层的体液源图像。所述中央控制和处理部件，被用于将每个源图像变换成图像系数，并且从相应于视野中所有的源图像的图像系数生成系数矩阵。中央控制和处理部件，其包括中央控制单元，其被用于，相应于一个视野中多叠层的拍摄，发出体液源图像控制信号；瞬间分辨率收集单元，用于接收体液源图像、收集源图像的瞬间的分辨率，并且将它们储存在中央控制单元。所述中央控制单元还被用于从相应于一个视野中所有源图像的瞬间分辨率中生成系数矩阵，并且发送系数矩阵到逆变换单元；逆变换单元，用于将系数矩阵逆变换到焦点融合的图像，并且储存该图像到所述中央控制单元。所述中央控制单元包含系统控制器，用于发出控制信号以便控制源图像采集部件的、瞬间分辨率收集单元的以及逆变换单元的运行；存储器，用于存储图像数据，所述图像数据包含源图像、系数矩阵以及焦点融合的图像。所述瞬间分辨率收集单元包含采样电路，用于接收由所述源图像采集部件提供的单个源图像；小波分解电路，用于所述源图像的小波分解；离散小波变换电路，用于将分解了的图像变换成小波系数。所述逆变换单元包含小波系数比较电路，用于从所述中央控制单元获取系数矩阵并且从中选择在每个波长级别上的最大的小波系数；缓存单元，用于存储所选的小波系数；离散小波逆变换单元，用于执行离散小波逆变换，将所选的小波系数变换成焦点融合的图像。所述源图像采集部件包含具有嵌入式液体透镜的显微镜，液体透镜驱动器，遮光器(shutter)，驱动单元，传感器和A/D转换器；其中所述液体透镜驱动器用于按照所述控制信号改变液体透镜的焦距；所述驱动单元用于根据所述控制信号驱动所述遮光器的抑制；所述传感器用于，将在所述遮光器抑制之后获得的传感信号传送给所述A/D转换器；所述A/D转换器用于，在对所述传感信号进行A/D转换之后，给所述中央控制和采集部件提供所采集的体液源图像。一种用于体液分析的图像处理设备包括中央控制单元，用于相应于一个视野中的多叠层拍摄发出体液源图像控制信号；瞬间分辨率收集单元，用于接收体液源图像、收集瞬间的源图像的分辨率并且将它们存储在所述中央控制单元；所述中央控制单元还被用于，从相应于一个视野中所有的源图像的瞬间分辨率生成系数矩阵，并且发送系数矩阵到逆变换单元；所述逆变换单元，用于将系数矩阵逆变换成焦点融合的图像，并且将图像存储在所述中央控制单元。一种用于分析体液的图像处理方法包括A.相应于一个视野中多叠层拍摄，发送体液源图像控制信号到所述源图像采集部件；B.接收由源图像采集部件提供的体液源图像，将每一个源图像变换成图像系数， 并且从相应于视野中所有的源图像的图像系数生成系数矩阵；C.将系数矩阵逆变换成焦点融合的图像用于输出。该方法还包括
D.在执行步骤C之后发出同步信号，并且如果所有视野都已经被处理则执行步骤 E，否则就为下一个视野执行步骤A ；E.将所有视野的焦点融合的图像组合成最终图像。所述的从每个源图像到图像系数的变换包括通过离散小波变换将每个源图像变换成小波系数；所述的从系数矩阵到焦点融合的图像的逆变换包括为系数矩阵的每一个波长级别选择最大的小波系数；将所选的小波系数离散小波逆变换成焦点融合的图像。所述体液是尿液、血液、脑脊髓液、胸腔积液、腹水(ascitic fluid)或者精液。本发明克服的问题如下由在竖直方向上不足的图像分辨率所引起的目标遗漏和模糊，阻碍对目标的有效识别，并且由此降低了体液分析系统的精确性。从上述技术方案可以看出，通过提供将ζ轴焦平面叠加与图像融合相结合的系统、设备和方法，本发明克服了这个问题。由此，使得在叠加整个ζ轴之后可以实现完全的DOF覆盖，所以提高了系统准确性和图像收集速度。具体地，本发明将超高速的ζ轴叠加的多焦平面图像的收集与面向对象的图像融合相结合，从而在十分高的放大倍率(一般X400)的情况下解决诸如因为使用具有极窄的视野深度(DOF)的光学显微镜所引起的焦点目标的遗漏或者模糊的问题，由此可以使用比 DOF大的深度(30至50倍)对体液样本(例如尿液样本)进行成像。明显地，本发明降低了图像目标的遗漏或者模糊的可能性，并且由此在很大程度上提高了识别成功率，并且将整个系统的精确性提高到了一个新的层次。此外，本发明对图像收集和焦点融合实施了并行处理，由此极大地减少了实际处理时间。另外，本发明使用了能够实现快速调焦的液体透镜。液体透镜的重调焦时间以毫微秒来衡量。此外，液体透镜不使用可移动部件来控制调焦。由此，液体透镜的惯性 (inertia)与机械调焦的惯性相比是可以忽略的。因此，本发明具有更快的图像收集。
参照下面的附图详细描述了本发明的实施例，以便本领域普通技术人员可以对本发明的特点和优点有清晰的认识，包括但是不限于上面所描述的。这些附图中图1是现有技术中计数池和带有尿液样本的显微镜物镜的侧视图。图2是现有技术中对每个视野进行自动调焦之后采集图像的图解。图3(a)是在本发明的实施例中基于图像的体液分析系统的组成图。图3(b)是本发明的实施例的物镜303的放大图。图4是在本发明的实施例中体液分析系统的功能图。图5是部件401的组成图，该部件401实现了本发明的实施例的体液分析系统的中央控制功能。图6是本发明的实施例中部件401的沿着时间轴的操作流程图。图7是部件402的组成图，该部件402实现了在本发明的实施例中的体液分析系统的源图像采集功能。图8是部件403的组成图，该部件403实现了在本发明的实施例中的体液分析系统的源图像的瞬间分辨率收集功能。图9是部件404的组成图，该部件404实现了在本发明的实施例中的体液分析系统的逆变换功能。图10是基于DWT的图像融合的流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目标、技术方案和优点更容易理解，通过参照附图所描述的实施例来更细致地描述本发明。图3(a)是本发明的实施例中的基于图像的体液分析系统的组成图。使用尿液作为单一的例子来阐述这个体液分析系统的操作原理。当然，这个系统也可以用于分析其他的体液，例如血液、脑脊髓液、胸腔积液、腹水和精液。在图3 (a)示出的系统中，显微镜尿液分析软件301用于分析和处理照相机302的图像拍摄。嵌入式液体透镜3031的物镜303与照相机302相连。这个物镜303还包括变焦距透镜3032。压力源/液体透镜驱动器304用于将液体透镜3031调整到需要的焦距。 尿液样本306由加载器307自动地加载到样品台305，并且将尿液样品306置于液体透镜 3031的物镜303的视野之中。由卸载器309卸载。另外，照明设备308用于给被置于样品台305之上的尿液样本照明。图3(b)是本发明的实施例中的物镜303的放大图。可以看出，负责调焦的液体透镜3031被嵌入到透镜3032中，所述透镜3032由多片玻璃组成并且被用于放大。在图 3(b) 3031 ^ Rensselaer Polytechnic Institute ^ Carlos A. Lopez 和Amir H. Hirsa开发。这个液体透镜使用圆柱形的孔来耦合两个液滴。液滴的反向曲率 (opposing curvature)产生类似弹力的力，所述力使得整个液体透镜系统成为自然的振动器。在从1到N的焦距参数范围内，该系统能够产生谐振，结果是液滴形状基本上变成了球形。由此，这是适合于ζ轴叠加的焦平面成像的。在此需要解释的是，液体透镜被当作具有“无限多变的”焦距的变焦距透镜。液滴的表面轮廓被用来决定液体透镜系统的焦距，并且最终用于决定液体透镜如何聚光。换言之，通过改变液滴的表面轮廓，可以在无需使用任何移动件的条件下调整焦距。其可以在给定的范围内采集任何图像表面，并且其可以精确地在毫秒范围内从一个焦距调整到另一个焦距。近年来，嵌入式液体透镜的光学照相系统已经被用于自动调焦照相机，但是在现有技术中液体透镜还没有被应用在显微镜系统。本发明将液体透镜嵌入到显微镜中。由此，其可以在图像采集时在一系列ζ轴焦平面中方便地采集和保留N个图像，并且不限于在每个FOV (Field Of View，视野)中在每个自动调焦的图像面采集一个单个的图像。由此其建立了高效率的显微镜调焦机制。N是整数，其值等于将计数池的高度与DOF厚度相除后得到的值。该值能够确保准确聚焦到物体上。换句话说，对于M个F0V，将会收集和保留MXN个图像。在对每个视野进行ζ轴叠加的图像收集之后，使用不同焦距沿着ζ轴所拍摄的N 个源图像被融合成一个图像，并且由此对于每一个视野得到焦点融合的图像。这个图像包括视野中所有物体的清晰图像。即，与任何源图像相比，这个图像具有更大的D0F。需要指出的是，多种图像融合算法，例如空间域融合和变换域融合，已经经历相当大的发展。这些算法的目的是为了改进最终图像以便其具有更少的伪影和更高的对比度。随后的目标识另IJ、分类和计数的操作能够使用常见的软件应用来完成。最后，将所有的FOV图像组合以形成最终图像。在此需要解释的是，根据不同的要求或者应用情景，对不同的焦点融合算法可能进行不同种类的预处理和后处理。在此无需在这个话题上展开更多。在此应该说明的是，当使用高倍放大透镜时，一个FOV可以被分割成几个高倍视野(high-power field, HPF)用于进行图像采集，就像图2中显示的那样。当然，在使用高倍放大透镜之前，可以使用低倍放大透镜进行预处理，作为例如对目标的预先扫描和检查以便决定FOV的进一步划分是否必要。图4是本发明的实施例中的液体分析系统的功能图。这个系统包括下面的功能部件中央控制部件401、图像采集部件402、瞬间分辨率收集单元403、逆变换部件404和输出部件405。中央控制部件401用于执行系统处理控制、触发、同步、数据存储和其他这样的操作。具体地说，中央控制部件401发出触发图像采集部件402的控制信号1，使得其为一个 DOF拍摄一张照片。指定的焦距集合可以由用户输入或者由每个DOF图像收集终端自适应地生成。对于自适应方法的情况，可以依据最近的图像的聚焦质量来估计下一个焦距。图像采集部件402用于采集一个单独的DOF图像2，并且将图像传送到瞬间分辨率收集部件403以便获得这张图像的瞬间分辨率。瞬间分辨率收集部件403被用于发送结果系数3到中央控制部件401以便存储，由此结果系数3随后可以被访问。进行N次在部件 401,402,403和401之间的交互，直到中央控制部件401已经输出了系数矩阵4，其中N是在ζ轴上叠加的焦平面的数目。逆变换部件404用于将系数矩阵4逆变换回焦点融合的图像5，并且将其传送回中央控制部件401以便存储。另外，中央控制部件401用于发送最终图像6给输出部件405，以用作最后的输出图像。图5是部件401的组成图，该部件实现了本发明的实施例中的体液分析系统的中央控制功能。这个部件401包含系统控制器501和存储器502。系统控制器501用于相应于在图6中示出的时间序列，控制图像收集过程。存储器502用于存储图像数据。所述图像数据包括源图像、小波系数矩阵、焦点融合的图像和输出图像。图6是本发明的实施例中部件401的沿着时间轴的运行流程图，其中假设M是FOV 的数目以及N是叠加的层的数目。步骤601 对于第m个F0V，发送控制信号，所述控制信号请求采集图像X[m，l]到 X[m，N]、数字化图像X[m，l]到X[m，N]以及保存数字化了的图像X[m，1]到X[m，N]。m的取值范围是1...M。在此需要说明的是，在这个步骤中，所述N个图像可以按照与并行处理相似的方式被处理。例如，当对图像X[m，l]进行数字化的时候，系统可以同时采集图像X[m，2]。艮口， 可以无需等待X[m，l]被存储就可以激活对图像X[m，2]的采集。步骤602 发出控制信号将从X[m，l]到X[m，N]融合到Y[m]，此处X是源图像，Y 是焦点融合的图像。
步骤603 发出同步信号返回步骤601以控制下一个FOV图像收集和融合，并且在所有的FOV图像收集和融合都已经完成之后进入步骤604。步骤604 发出控制信号将从Y[l]到Υ[Μ]组合成最终图像。图7是部件402的组成图，该部件实现了现有发明的实施例中的体液分析系统的源图像采集功能。这个部件402包含变焦透镜701、液体透镜702、遮光器703、传感器704、 A/D转换器705、液体透镜驱动器706以及驱动单元707。在这个部件中，光线(在图7中用虚线表示)依次通过变焦透镜701、液体透镜702和遮光器703，然后到达传感器704。所述传感器704作为成像元件发挥作用并且履行将传感信号传送到A/D转换器705的责任。当实施具体的部件时，可以使用CCD传感器或者CMOS传感器。图8是部件403的组成图，该部件实现了本发明的实施例中的体液分析系统的源图像瞬间分辨率收集功能。这个部件403包含采样电路801、小波分解电路802和离散小波变换(discrete wavelet transform, DffT)电路 803。采样电路801用于接收由部件402提供的单个的DOF图像，并且用于对这些图像进行数字化采样。具体来说，这些DOF图像可以由部件402中的A/D转换器705提供。小波分解电路802用于对图像进行小波分解。离散小波变换电路803用于将分解了的图像变换成小波系数。图9是部件404的组成图，所述部件404实现了本发明的实施例中的体液分析系统的逆变换功能。这个部件404包含小波系数比较电路901、缓冲存储器单元902和离散 A^WM^ (inverse discrete wavelet transform, IDffT)电足各 903。小波系数比较电路901用于接收系数矩阵并且在每个波长级别选择最大的小波系数。缓冲存储器单元902用于存储选出的小波系数。IDMT电路903用于执行离散小波逆变换，将所选的小波系数变换成焦点融合的图像。具体来说，假设叠加层1到N具有K个小波，并且这些小波用Wll到WKN编号，然后如图10所示基于DWT的图像融合过程由部件403和部件404执行。步骤1001 对于第k个小波对Wd直到WkN进行DWT，其中k的取值范围是1... K。步骤1002:选择在相同波长级别上具有最大数值的小波系数(例如，第k个小波)，将其保存为ck。返回到步骤1001。在对所有K个小波的处理完成之后，执行步骤1003。步骤1003 对小波系数从Cl到CK (其具有最大数值)进行IDWT。步骤1004 输出焦点融合的图像。另外，本发明的实施例提供用于分析体液的图像处理设备。这个设备主要用于控制图像收集和处理所收集的图像。具体地说，这个图像处理设备包含中央控制单元，用于相应于一个视野中的多叠层拍摄而发出体液源图像控制信号；为每一个叠加层拍摄源图像。瞬间分辨率收集单元，用于接收体液源图像、收集这些源图像的瞬间分辨率以及将它们保存在所述中央控制单元。在此需要说明的是，瞬间分辨率可以被当作这个图像的一种图像系数。所述中央控制单元还被用于从相应于一个视野中的所有源图像的瞬间分辨率生成系数矩阵，以及用于将系数矩阵发送到逆变换单元。所述逆变换单元用于将所述系数矩阵逆变换成焦点融合的图像，并且将图像保存在所述中央控制单元。此外，本发明的实施例提供一种用于分析体液的图像处理方法，其具有以下步骤A.相应于一个视野中的多叠层拍摄，将体液源图像控制信号发送到所述源图像采集部件；B.接收由源图像采集部件提供的体液源图像，将每个源图像变换成图像系数，以及从相应于视野中所有的源图像的图像系数生成系数矩阵；C.将系数矩阵逆变换成焦点融合的图像用于输出。这个方法还包含D.在执行完步骤C和步骤E之后，如果已经处理完所有的视野，则发出同步信号， 否则的话对下一个视野执行步骤A。E.将所有视野的焦点融合的图像组合成最终图像。具体来说，从每一个源图像到图像系数的变换包含通过离散小波变换将每一个源图像变换成小波系数。所述从系数矩阵到焦点融合的图像的逆变换包含从系数矩阵中对于每个波长级别选择最大的波长系数；将所选的小波系数进行离散小波逆变换，得到焦点融合的图像。从实施例中，可以清楚地看到1.本发明提供高精确性、高速、完全自动化的体液分析系统，其降低了在成像模块中遗漏或者模糊图像目标的可能性，从而提高了分析和识别的精确性。另外，本发明能够提供高质量的图像，其能够被用作临床实践文档和参考。2.本发明的带有液体透镜的物镜具有简单的结构，并且容易操作。其不需要通过高压或者其他的特殊方式被激活。由此，本设计是可行的。对透镜焦距的机械调整被电子计时控制所取代。其结果是方便和高速。3.本发明可以广泛使用。其不仅可以用于对尿液的分析，也可以容易地扩展到对其他体液的分析，比如说血液、脑脊髓液、胸腔积液、腹水、精液和其他的溶液和悬浮液。上述仅仅是本发明的优选实施例，并不意味局限发明的保护范围。任何根据本发明的本质和原理所做的修改、相当的替换或者改进都应当被归于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种体液分析系统，其特征在于，其包含中央控制和处理部件，用于将控制信号发送到源图像采集部件；所述源图像采集部件用于根据所述控制信号来采集体液源图像，并且将所述源图像发送到所述中央控制和处理部件；该中央控制和处理部件还被用于将所述源图像变换成图像系数并生成相应的系数矩阵，然后所述系数矩阵被逆变换成焦点融合的图像用于输出。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像采集部件被用于根据所述控制信号，相应于一个视野中的多叠层，透过显微镜来拍摄体液源图像；所述中央控制和处理部件被用于将每个源图像变换为图像系数，以及从相应于一个视野中所有的源图像的图像系数生成系数矩阵。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中央控制和处理部件包含中央控制单元，用于相应于一个视野中的多叠层拍摄发出体液源图像控制信号； 瞬间分辨率收集单元，用于接收体液源图像、收集源图像的瞬间分辨率以及将它们保存在中央控制单元；所述中央控制单元还被用于，从相应于一个视野中所有的源图像的瞬间分辨率生成系数矩阵，并且将系数矩阵发送到逆变换单元；逆变换单元，用于将所述系数矩阵逆变换成焦点融合的图像，并且将所述图像保存在所述中央控制单元。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述中央控制单元包含系统控制器，用于发出控制信号以便控制所述源图像采集部件、所述瞬间分辨率收集单元以及所述逆变换单元的运行；存储器，用于存储图像数据，所述图像数据包括源图像、系数矩阵和焦点融合的图像。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述瞬间分辨率收集单元包含 采样电路，用于接收由所述源图像收集部件所提供的单个的源图像； 小波分解电路，用于对所述源图像进行小波分解；离散小波变换电路，用于将分解了的图像变换成小波系数。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述逆变换单元包含小波系数比较电路，用于从所述中央控制单元获取系数矩阵，并且从中选择在每个波长级别的最大小波系数；缓冲存储器单元，用于存储所选的小波系数；离散小波逆变换单元，用于执行离散小波逆变换，将所选的小波系数变换成焦点融合的图像。
7.根据权利要求1至6任一项所述的系统，其特征在于，所述源图像采集部件包含具有嵌入式液体透镜的显微镜、液体透镜驱动器、遮光器、驱动单元、传感器和A/D转换器；其中，所述液体透镜驱动器用于根据所述控制信号来改变液体透镜的焦距；所述驱动单元用于按照所述控制信号来驱动所述遮光器的抑制；所述传感器用于，将在所述遮光器抑制之后所获得的传感信号传送到所述A/D转换器；所述A/D转换器用于，在对所述传感信号进行A/D转换之后，将所采集的体液源图像提供给所述中央控制和处理部件。
8.一种用于分析体液的图像处理装置，其特征在于，其包含中央控制单元，用于相应于一个视野中的多叠层发出体液源图像控制信号；瞬间分辨率收集单元，用于接收体液源图像、收集源图像的瞬间分辨率以及将它们存储在所述中央控制单元；所述中央控制单元被进一步用于，从相应于一个视野中所有源图像的所述瞬间分辨率生成系数矩阵，并且将系数矩阵发送到逆变换单元；所述逆变换单元，用于将所述系数矩阵逆变换成焦点融合的图像并且将图像保存在所述中央控制单元。
9.一种用于分析体液的图像处理方法，其特征在于，其包含A.相应于一个视野中的多叠层拍摄，将体液源图像控制信号发送给源图像采集单元；B.接收由源图像采集部件所提供的体液源图像、将每个源图像变换成图像系数，并且从相应于该视野中的所有源图像的图像系数生成系数矩阵；C.将所述系数矩阵逆变换成焦点融合的图像用于输出。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，其还包含D.在执行步骤C和步骤E之后，如果已经处理完毕所有视野则发出同步信号，否则就对下一个视野执行步骤A。E.将对于所有视野的焦点融合的图像组合成最终图像。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，从每个源图像到图像系数的所述变换包含通过离散小波变换将每个源图像变换成小波系数；从所述系数矩阵到焦点融合的图像的所述逆变换包含从该系数矩阵中选择对每个波长级别的最大小波系数；对所选的小波系数进行离散小波逆变换，变换成焦点融合的图像。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述体液是尿液、血液、脑脊髓液、胸腔积液、腹水或者精液。
全文摘要
本发明公开了一种体液分析系统，其包括用于将控制信号发送到源图像采集部件的中央控制和处理部件；用于根据所述控制信号采集体液源图像、并且用于发送所述源图像给所述中央控制和处理部件的源图像采集部件。所述中央控制和处理部件还被用于将源图像变换为图像系数和生成相应的系数矩阵。然后将所述系数矩阵逆变换为用来输出的焦点融合图像。本发明还公开了用于分析体液的图像处理设备和方法。应用本发明能够降低目标图像遗漏或模糊的可能性，并且在一定程度上提高识别成功率，从而提高整个系统的精确性。
文档编号G02B21/36GK102472703SQ201080030162
公开日2012年5月23日 申请日期2010年10月19日 优先权日2009年10月30日
发明者X.X.董, Z.H.杜 申请人:西门子公司