一种数字切片扫描仪标本识别装置及方法与流程

本发明涉及数字切片扫描仪，具体来说，是一种数字切片扫描仪标本识别装置及方法。

背景技术：

随着数字化技术的发展，数字切片技术应用越来越广泛，每天都有大量的标本需要扫描成数字切片，使得数字切片扫描仪的扫描标本容量也越来越大，从几十片至上千片不等。

在现有技术中，数字切片扫描仪通常采用条形码标签来实现对扫描标本的识别，即给每个扫描标本上贴上条形码，使用条码扫描仪获取条形码信息，然后比对此信息找到对应的标本。使用这种方法，条码扫描仪与条码标签必须通过光接触才能正常读取，若标本收纳在数字切片扫描仪内部，或扫描标本堆叠放置，都会因为条码被遮挡而无法读取。此外扫描海量的条码标签并对比查找也是非常大的工作量。另外，条码标签仅能单向读取，而无法写入数据，使用中也不够灵活方便。

从大量扫描标本中找出特定标本一直是一个费事费力的工作，而本发明所公开的技术则很好的解决了这一问题。

技术实现要素：

本发明的公开的一种数字切片扫描仪标本识别装置，克服了现有技术的不足。本发明中使用nfc技术实现扫描标本的识别。近场通讯nfc（nearfieldcommunication）技术可以在彼此靠近的情况下进行数据交换，属于非接触式射频识别rfid（radiofrequencyidentification）技术中的一种。nfc技术是短距离高频的无线电技术，在13.56mhz频率运行于20cm距离内，能够在无机械接触和光接触的情况下进行数据交换。

一台数字切片扫描仪，其中内置近场通讯nfc（nearfieldcommunication）读写模块，并有多个nfc感应天线，这些nfc感应天线分布在数字切片扫描仪内，每个扫描标本的放置位置都有一个nfc感应天线。扫描标本上放置了nfc标签，当扫描标本装入数字切片扫描仪，扫描标本上的nfc标签刚好处于nfc感应天线的读写范围，每个nfc感应天线可以而且仅可以读写与之对应的扫描标本上的nfc标签。

数字切片扫描仪工作时，通过天线切换电路，使得nfc读写模块每一时刻仅与一路nfc感应天线连接，然后nfc读写模块读写该nfc感应天线对应的扫描标本上的nfc标签。完成后由天线切换电路切换至下一路nfc感应天线。如此周而复始，实现对所有扫描标本nfc标签的读写。由于nfc读写速度很快（约15毫秒），因此可以在几秒内完成上百nfc标签的读写。

通过实时读写扫描标本上的nfc标签，数字切片扫描仪能够感知用户对扫描标本的操作，如装入新的扫描标本、取出扫描完成的扫描标本，并能够精准获得当前数字切片扫描仪内的扫描标本数量。当用户需要查找特定标本时，只要输入筛选条件，数字切片扫描仪即可与读取的nfc标签数据进行对比，迅速找出符合条件的标本，并给出反馈（通过指示灯或数字）告知用户扫描标本的具体位置。

本发明的公开的一种数字切片扫描仪标本识别装置，其中：

扫描标本放置在数字切片扫描仪内部，呈垂直堆叠放置。每个扫描标本侧面放置nfc标签，nfc标签中可存储扫描标本的相关信息。

数字切片扫描仪内置nfc读写模块电路板，其上有mcu微处理器、通讯模块、nfc读写模块、多路nfc感应天线和天线切换电路。nfc读写模块电路板上的nfc感应天线的数量与数字切片扫描仪能够容纳的扫描标本数量相关，确保每个扫描标本都有唯一一个天线与之对应。nfc读写模块电路板垂直竖立固定在堆叠好的扫描标本有nfc标签的一侧，此时nfc读写模块电路板上的多路nfc感应天线正好与扫描标本上的nfc标签一一对准，每个nfc感应天线只读取与之对应的nfc标签（距离最近的nfc标签）。

nfc读写模块电路板上的天线切换电路，每次只选通1路nfc感应天线与nfc读取模块相通，nfc读取模块则读写此nfc感应天线所对应的扫描标本上的nfc标签数据。读取完成后选通下一路nfc感应天线，始终如此循环往复，实现对所有扫描标本nfc标签的实时读取。

数字切片扫描仪中的扫描标本堆叠放置，所以其中的nfc标签也是互相靠紧堆叠排列的。

需要指出的是，为了避免nfc读写模块同时感应操作到相邻的多个nfc标签（会导致数字切片扫描仪无法确定当前操作的是哪一个扫描标本），有以下三种措施：

其一，调整nfc读写模块电路板的天线设计，使之有适合的感应距离，天线被选通时只能读取到与此天线对应的扫描标本上的nfc标签，实践中即调节nfc读写模块与对应的nfc标签的距离为0mm~9mm，优选的调节nfc读写模块与对应的nfc标签的距离为5mm。

其二，增加隔离屏蔽措施，如在多路天线之间增加隔板起到屏蔽的作用。

其三，调整nfc读写模块的发射功率，使其感应距离在适当范围。

本发明相比现有技术，数字切片扫描仪使用了nfc技术，能够在极短时间内读取大量扫描标本中的nfc标签数据（无需关心标签是否被遮挡），并给出反馈指示，能够精准获得当前数字切片扫描仪内的扫描标本数量，极大提高了工作效率。而且nfc标签还可以写入数据，在数字切片扫描期间可以随时录入信息，使得数字切片扫描仪更加智能化。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1是本发明的立体构造示意图；

图2是本发明多个扫描标本垂直堆叠和单个扫描标本的示意图；

图3是本发明的nfc读写模块电路板示意图；

图4是本发明nfc功能区域的剖面图；

图5是图4中a的局部放大图；

主要元件符号说明如下：

数字切片扫描仪1，扫描标本2，切片夹21，切片22，nfc标签23，等待扫描a区，成像扫描c区，完成扫描b区，nfc读写模块电路板3，nfc感应天线31，nfc读写模块32，天线切换电路33，通讯模块34，微处理器35，led指示灯板4，成像扫描底座51，成像扫描盒52，底座外壳53，扫描仪底板54，送料支架55，送料丝杆56，送料滑杆57，送料滑块58，缺口59。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例一，

如图1，图2，图3，图4，图5所示，一种数字切片扫描仪标本识别装置，包括一台数字切片扫描仪，扫描标本，其中所述数字切片扫描仪内置近场通讯nfc读写模块，所述扫描标本上放置nfc标签；

具体工作的时候，数字切片扫描仪通过近场通讯nfc读写模块与扫描标本上的nfc标签通讯，用以存取扫描标本的相关信息，帮助数字切片扫描仪获取、记忆扫描标本的相关信息和扫描情况，帮助用户在大量扫描标本中快速定位、筛选特定标本的位置和相关信息。

使用近场通讯nfc（nearfieldcommunication）技术，使得数字切片扫描仪与扫描标本无需通过机械或光学接触，即可读取、存储扫描标本的相关信息，帮助数字切片扫描仪快速查找、定位、分类扫描标本，提高了数字切片扫描的工作效率和智能化程度。

还包括nfc感应天线，所述nfc读写模块能对应多个nfc感应天线；

具体工作的时候，通过天线切换的方法，分时选通不同的nfc感应天线连接至nfc读写模块，实现对所有nfc感应天线所对应的nfc标签的读写，通过天线切换方法，可减少nfc读写模块的数量。

所述的nfc感应天线的数量与数字切片扫描仪所能容纳的最大扫描标本数量相关，确保扫描标本堆叠时，每个扫描标本都有nfc感应天线与之一一对应。

所述nfc读写模块的数量可以为一个或多个；当数字切片扫描仪可容纳的最大扫描标本数量较少时，可仅使用一个nfc读写模块；当扫描标本数量较多时，可使用多个nfc读写模块，每个nfc读写模块对应读写若干nfc感应天线，而多个nfc读写模块则能同时工作，实现同时读写多个nfc标签。以获得较快的读写速度和较经济的成本。

所述nfc读写模块与对应的nfc标签的距离为0mm~9mm。通过参数调整到0mm~9mm范围，确保每个天线只能和与之对应的唯一一个扫描标本上的nfc标签通讯。

所述nfc标签内置有存储器。通过存储器，可存储标本id、病人姓名、扫描时间、扫描状态（扫描成功、扫描失败）等所需的相关信息。

实施例二，

作为本技术方案的优选实施方案二，参见图1所示，数字切片扫描仪1，扫描标本2，其中数字切片扫描仪1内置近场通讯nfc读写模块，扫描标本2上放置nfc标签23；数字切片扫描仪1分为三个区域，其中：图示a区为等待扫描a区，可容纳多个待扫描标本2；图示c区为成像扫描c区，数字切片扫描仪1的光学系统、照明系统、机械系统、电子控制系统等数字切片扫描的核心部件都位于这个区域，是实现数字切片扫描成像的部分；图示b区为完成扫描b区，可容纳多个已扫描完成的标本2。

参见图1所示，扫描标本2垂直堆叠放置在数字切片扫描仪1的内部整齐排列，扫描标本2相互接触，中间无其他阻隔。扫描未开始时，扫描标本2全部堆叠在等待扫描a区等待扫描。扫描进行时，位于等待扫描a区最下层的扫描标本2被运送至成像扫描c区成像扫描，而随着等待扫描a区最下层的扫描标本2被移出，等待扫描a区其余扫描标本2靠重力下落到底层。扫描标本2在成像扫描c区扫描，扫描完成后，扫描标本2被运送至完成扫描b区，并从完成扫描b区已有的堆叠好的扫描标本的最下层插入，随着该扫描标本2的插入，完成扫描b区已有的扫描标本2随之被抬起。扫描流程完毕，然后重复上述过程，直到所有标本扫描完成。

参见图1所示，数字切片扫描仪1的等待扫描a区、完成扫描b区分别有一块nfc读写模块电路板3，该nfc读写模块电路板3垂直竖立在堆叠好的扫描标本2外侧（具有nfc标签的一侧）。

参见图1所示，数字切片扫描仪1的等待扫描a区、完成扫描b区还分别设有led指示灯板4，led指示灯板4由nfc读写模块控制，led指示灯板4上有若干led指示灯，其led指示灯数量与数字切片扫描仪的等待扫描a区和完成扫描b区所能容纳的最大扫描标本的数量（本实施实例为17个）相当，每个led指示灯用来指示与其对应的扫描标本的状态；对应位置没有扫描标本时，led指示灯熄灭；对应位置扫描标本未扫描时，led指示灯显示为蓝色；对应位置扫描标本扫描完成时，led指示灯显示为绿色；对应位置扫描标本扫描异常时，led指示灯显示为红色；对应位置有符合查找条件的扫描标本时，led指示灯显示为黄色。

实施例三，

作为本技术方案的优选实施方案三，参见图2所示，图2-1所示为多个扫描标本2堆叠的情况，图2-2所示为单个扫描标本2。本实施实例中，扫描标本2由切片22、切片夹21和nfc标签23组成。切片22放置在切片夹21中，每个切片夹21可容纳6个切片22，当然也可根据实际需要来调整切片夹21所能容纳的切片22的数量。切片夹21一侧安装了nfc标签23，其位置如图2-2所示。当多个扫描标本2垂直堆叠放置时，扫描标本2上的nfc标签23也呈垂直堆叠排列（如图2-1）。

实施例四，

作为本技术方案的优选实施方案四，参见图3所示，为nfc读写模块电路板3，其右侧垂直排列了多个nfc感应天线31，其天线数量与数字切片扫描仪1的等待成像扫描a区、完成成像扫描b区所能容纳的最大扫描标本2数量相同（本实施实例为17个），也与led指示灯板4上的led数量相同。nfc感应天线31的高度尺寸与扫描标本2的厚度一致，当扫描标本2垂直堆叠放置时，nfc感应天线刚好可以与扫描标本2上的nfc标签一一对应。通过调整nfc读写模块32的发射功率和改变nfc读写模块电路板3上nfc感应天线31的设计，使得nfc感应天线31距离扫描标本2上的nfc标签的距离为5mm时，能够正常读写该nfc标签23，而不会误读到其他相邻扫描标本2上的nfc标签23。

参见图3所示，nfc读写模块电路板3上，有mcu（microcontrollerunit）微处理器35、通讯模块34、nfc读写模块32和天线切换电路33。mcu微处理器35为控制核心，控制其他几部分协同工作。通讯模块34负责与上位机通讯，接收上位机的控制命令，对nfc标签进行读写。

本实施实例的nfc读写模块电路板3上，有17路nfc感应天线整齐排列在电路板右侧，其尺寸刚好与扫描标本2匹配，当nfc读写模块电路板3与扫描标本2如图1所示方式放置时，nfc读写模块电路板3上每路nfc感应天线31都刚好对准一个扫描标本2上的nfc标签23。

天线切换电路33可将不同的nfc感应天线31与nfc读写模块32选通（每次只选通1个nfc感应天线31），此时nfc读写模块32只可读写此nfc感应天线31所对应的nfc标签。nfc读写模块电路板3正常运行时，由mcu微处理器35控制天线切换电路33循环往复切换nfc感应天线31（每次仅使一路nfc感应天线31与nfc读写模块32选通），选通后控制nfc读写模块32读写扫描标本2上的nfc标签23。当扫描标本2发生变化时，如从数字切片扫描仪1中取出或放入扫描标本2，或扫描标本2离开等待扫描a区进入成像扫描c区，nfc读写模块电路板3总是能够检测到nfc标签23的变化，则可控制led指示灯板4改变led灯指示状态，并通过通讯模块34报告给上位机。

实施例五，

作为本技术方案的优选实施方案五，参见图4，图5所示，为数字切片扫描仪1等待成像扫描a区的剖面立体图。扫描标本2垂直堆叠放置在数字切片扫描仪1内，nfc读写模块电路板3垂直竖立在堆叠放置的扫描标本2的侧面（有nfc标签23的一侧）。a处所圈出的区域在右侧放大显示，如图所示nfc读写模块电路板3上的nfc感应天线31，与堆叠放置的扫描标本2上的nfc标签23一一对应、整齐排列，每个nfc感应天线31对应一个nfc标签23，两者距离约5mm，此距离可保证nfc读写模块32不会误读到其他相邻扫描标本2上的nfc标签23。

数字切片扫描仪1工作时，nfc读写模块电路板3总是实时切换nfc感应天线，扫描数字切片扫描仪1中所有nfc标签的变化，已感知用户或数字切片扫描仪1自身对扫描标本2的操作，并通过led指示灯板4上的led位置、颜色来反馈给用户，方便用户了解数字切片扫描仪1内所有扫描标本2的状态。扫描过程中，数字切片扫描仪1也可随时将扫描信息存储在扫描标本2的nfc标签23中。当用户需要查找筛选特定扫描标本2时，数字切片扫描仪1可根据nfc读写模块电路板3读取到的nfc标签信息，从中快速找出目标。通过本发明公开的技术，能够提高数字切片扫描仪的工作效率和智能化程度。

上述实施例一，实施例二，实施例三，实施例四，实施例五中，相对实施例一来说，实施例二中，数字切片扫描仪1的等待扫描a区、完成扫描b区分别有一块nfc读写模块电路板3，该nfc读写模块电路板3垂直竖立在堆叠好的扫描标本2外侧，确保每个nfc感应天线和与之对应的唯一一个扫描标本上的nfc标签通讯。相对实施例一来说，实施例三中，扫描标本2由切片22、切片夹21和nfc标签23组成，可根据实际需要来调整切片夹21所能容纳的切片22的数量。相对实施例一来说，实施例四中，通过调整nfc读写模块32的发射功率和改变板上nfc感应天线31的设计，使得nfc感应天线31距离扫描标本2上的nfc标签的距离为5mm时，能够正常读写该nfc标签23，而不会误读到其他相邻扫描标本2上的nfc标签23。相对实施例一来说，实施例五中，nfc读写模块电路板3总是实时切换nfc感应天线，扫描数字切片扫描仪1中所有nfc标签的变化，从中快速找出目标。

一种数字切片扫描仪标本识别方法，包括以下步骤：

s1，设备组装，包括一台数字切片扫描仪1，扫描标本2，其中所述数字切片扫描仪1内置近场通讯nfc读写模块32，所述扫描标本2上放置nfc标签23；所述数字切片扫描仪1包括、光学系统、照明系统、机械系统、电子控制系统，所述数字切片扫描仪1从右到左顺次是等待扫描a区，成像扫描c区，完成扫描b区。

所述数字切片扫描仪1的等待扫描a区与扫描完成b区的结构大致相同，以等待扫描a区为例，包括底座外壳53，设置于底座外壳53上的扫描仪底板54，扫描仪底板54下方固定3个橡胶脚垫，放置在桌面上；设置于描仪底板54上的送料支架55，所述底座外壳53朝向送料支架55内侧设有送料滑杆57，所述送料滑杆57之间设有送料丝杆56，其中，送料滑杆57为两根，送料丝杆56为一根，三者之间互相平行，送料丝杆56的螺母上固定一送料滑块58，上述两根送料滑杆57从此送料滑块58的开孔中穿过；送料滑块58上的开孔与送料滑杆57是紧配合，送料滑块58可在送料滑杆57上顺滑移动，两者的间隙应在合理范围内，不致引起送料滑块58晃动；送料滑块58上固定有夹持卡子（图示未画出）。当送料支架55上放置了扫描标本2时，夹持卡子刚好扣在扫描标本2上的缺口59位置，当夹持卡子运动时，扫描标本2可随之运动。因此，当电机驱动送料丝杆56运动，送料丝杆56带动送料滑块58运动，夹持卡子随之带动扫描标本2在送料支架55上运动，以此实现扫描标本在等待扫描a区，成像扫描c区，完成扫描b区的运动。

s2，数据读取，数字切片扫描仪通过近场通讯nfc读写模块与扫描标本上的nfc标签通讯，用以存取扫描标本的相关信息，帮助数字切片扫描仪获取、记忆扫描标本的相关信息和扫描情况，帮助用户在大量扫描标本中快速定位、筛选特定标本的位置和相关信息；

s3，实时监控，通过实时读写扫描标本上的nfc标签，数字切片扫描仪能够感知用户对扫描标本的操作，如装入新的扫描标本、取出扫描完成的标本，并能够精准获得当前数字切片扫描仪内的扫描标本数量。当用户需要查找特定标本时，只要输入筛选条件，数字切片扫描仪即可与读取的nfc标签数据进行对比，迅速找出符合条件的标本，并通过指示灯或数字给出反馈，告知用户标本的具体位置；

s4，切片扫描，扫描标本垂直堆叠放置在数字切片扫描仪的内部整齐排列，扫描标本相互接触，中间无其他阻隔；扫描未开始时，扫描标本全部堆叠在等待成像扫描a区等待扫描。扫描进行时，位于等待成像扫描a区最下层的扫描标本被运送至进行成像扫描c区，而随着等待成像扫描a区最下层的扫描标本被移出，等待成像扫描a区其余扫描标本靠重力下落到底层，扫描标本在进行成像扫描c区扫描，扫描完成后，扫描标本被运送至完成成像扫描b区，并从完成成像扫描b区已有的堆叠好的扫描标本的最下层插入，随着该扫描标本的插入，完成成像扫描b区已有的扫描标本随之被抬起；扫描流程完毕，然后重复上述过程，直到所有标本扫描完成。需要指出的是，上述步骤不受顺序的限制。

优选实施方案中，步骤二，数据读取中，通过天线切换的方法，分时选通不同的nfc感应天线连接至nfc读写模块，实现对所有nfc感应天线所对应的nfc标签的读写，通过天线切换方法，可减少nfc读写模块的数量；

所述nfc感应天线的数量与数字切片扫描仪所能容纳的最大扫描标本的数量一致，每个扫描标本都有唯一的一个nfc感应天线与之对应；

所述nfc读写模块的数量可以为一个或多个；当数字切片扫描仪可容纳的最大扫描标本数量较少时，可仅使用一个nfc读写模块；当扫描标本数量较多时，可使用多个nfc读写模块，每个nfc读写模块对应读写若干nfc感应天线，而多个nfc读写模块则能同时工作，实现同时读写多个nfc标签；

所述nfc读写模块与对应的nfc标签的距离为0mm~9mm；

所述nfc标签内置有存储器；

具体工作时，通过天线切换电路，使得nfc读写模块每一时刻仅与一路nfc感应天线连接，然后nfc读写模块读写该nfc感应天线对应的扫描标本上的nfc标签；完成后由天线切换电路切换至下一路nfc感应天线；如此周而复始，实现对所有扫描标本nfc标签的读写。

优选实施方案中，步骤二，数据读取中，nfc读写模块上的多路nfc感应天线，两两之间设有金属隔板。

优选实施方案中，步骤二，数据读取中，所述等待成像扫描a区与完成成像扫描b区分别设有led指示灯板，led指示灯板由nfc读写模块控制，led指示灯板上有若干led指示灯，其led指示灯数量与数字切片扫描仪的等待成像扫描a区和完成成像扫描b区所能容纳的最大扫描标本的数量相当，每个led指示灯用来指示与其对应的扫描标本的状态；对应位置没有扫描标本时，led指示灯熄灭；对位置扫描标本未扫描时，led指示灯显示为蓝色；对应位置扫描标本扫描完成时，led指示灯显示为绿色；对应位置扫描标本扫描异常时，led指示灯显示为红色；对应位置有符合查找条件的扫描标本时，led指示灯显示为黄色；

具体工作的时候，通过led指示灯板上led指示灯的不同颜色，数字切片扫描仪的使用者能够快速了解和定位扫描标本的位置和状态。

以上对本发明提供的一种数字切片扫描仪标本识别装置及识别方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。