专利名称：超显微图像分析方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超显微图像分析方法及其装置，特别是一种通过光学显微镜与电子影像处理装置相结合进行影像处理的图像分析方法及其装置。
广泛应用于医学、生物、冶金以及许多科研、教学领域的显微分析，一般采用光学显微镜或电子显微镜进行，且大多为目视直接观察，根据使用者的经验作出结果判断，故受主观影响较大。随着电子处理技术的进步，将显微图像进行电子处理，尤其是通过计算机分析，将大大提高工作效率以及结果的稳定可靠性。因此，许多为此目的而设计的装置已开始应用于上述领域。例如中国专利公开CN1177113A以及国际公开WO9315428均涉及了利用电子采集装置作为光学显微镜后续放大，得到更大倍率的电子显示图像，从而获得更为舒适的目视环境，易于分辨更多的显微细节。虽然上述技术标志着光学与电子技术可以进行有益的结合，但它们仍是以目视观察，进行主观分析为目的，仍不能得到客观、稳定的，可靠性较高的分析结论。近年随着计算机图像处理，尤其是图像识别技术的提高与完善，为本发明的提出奠定了较为完善的基础。
鉴于以上现有技术的缺陷，本发明的一个目的在于，提供一种光学与电子图像采集技术的新的结合方式，基于现有技术，它具有操作简捷，影像素质更高的优点；本发明的另一个目的在于，提供一种电子图像的后续处理方法及其装置，它通过计算机分析装置的介入，可获得客观的，稳定可靠性较高的分析结论。
本发明所述装置主要包括显微放大单元，包括照明光源及光学显微投影系统；光电耦合放大单元，包括光电耦合器和摄像镜头，也可以直接投影到CCD图像采集面；电气控制器；信息处理单元，包括多媒体计算机及其必要外设装置；显示单元，作为必要的图像结果显示，它具有足够的分辨率及色彩显示能力；打印单元，用于打印显示信息及分析结果；功能软件，用于图像分析与处理；其他辅助性设备，例如不间断电源、音箱等非必需外设。
下面结合附图所示实施例，对本发明所述方法及装置进行详细说明。
图1是本发明装置的基本构成单元的工作原理示意图；图2是本发明装置电气控制部分的连接示意图；图3是本发明装置中光电耦合放大装置的结构示意图。
根据图1，本发明首先通过光学显微单元11进行显微放大，显微光源采用冷光源12，可以通过光纤导入。采用冷光源是为了使被观察标本受到尽可能小的扰动，从而可以进行活体组织观察；显微影像被光电耦合放大装置13采集，该装置包括光学共轭变焦管(本申请人以另案申请)与摄像头构成，该装置将光学显微镜输出的影像作进一步的电子放大，使总放大倍率大大超过光学放大倍率，形成本发明所述的超显微放大，尽管它不可能提供更进一步的光学分辨率，但确实为后续的图像监视及计算机图像处理提供了极大的方便；该单元获得的图像一路送到彩色监视器14进行目视监控，另一路送到计算机处理单元15进行图像识别分析，例如可以进行必要的比对处理，图像的局部突出或矫正等；同时，将处理结果送入彩色显示单元16进行显示以及送入彩色打印单元17进行打印。
根据图2，展示了用于上述装置的电气控制部分2的连接示意，交流电源通过保险装置20进入电气控制部分2，一路作为工作电源输出21用于彩色显示器211、计算机212、彩色打印机213、光纤电源214及照明设备215；另一路作为12V直流稳压电源输出22供应光电耦合器221用于电子影像拾取；再一路则作为8V直流稳压电源输出23供给直流变焦电机231，同时，该电源23也作为放大倍率参考值数码输出装置24的电源用于数码显示管241和工作电压显示管242的供电电源；一组专用电源信号用于控制光导纤维光强度控制器25，它通过光强度控制钮251进行人为控制。
根据图3，作为本发明重要结构特征，用于沟通光学与电子图像处理的光电耦合装置，主要为一光学共轭变焦管，它通过导程槽和导轨槽相互交叉配合驱动透镜组变焦。所述光学共轭变焦管具有相互套叠的导程套31和导轨套32，它们通过轴承33、312相互支承并可通过齿轮313由驱动电机带动相互同轴转动；导程套31上的导程槽37、311与导轨套32上的导轨36、310分别相交配合，并分别通过导销35、39带动透镜筒34、38沿导轨套32内部滑动，两条导程槽37、311的轨迹关系符合光学共轭原则，它使透镜筒34、38的相互关系保持光学共轭，亦即可以在连续改变倍率的前提下使通过接口314朝向的来自显微镜光学物镜的物方像面与通过接口315朝向的投射到电子图像采集装置316，如摄像头或CCD方向的像方像面不会产生过大的漂移，给取景及后续的电子图像采集带来极大方便，同时由于导程槽结构的应用，较之以往螺旋式变焦结构更具有操作简捷快速、变焦范围较大的优点。显然，上述像方像面上的成像要比物方像面上的光学物像大得多，十分有利于监视观测和计算机图像处理。
上述实施例仅仅作为阐明本发明基本原理的一种示意。显然，根据上述原理，在不违背本发明实质的前提下，同领域技术人员可以有许多具体的结构设计。
权利要求
1．一种超显微图像分析方法，其特征在于，首先通过光学显微单元进行显微放大得到光学放大的物像，所述光学物像首先通过光电耦合放大装置采集作进一步的电子放大，所述电子图像一路送到彩色监视器进行目视监控，另一路送到计算机处理单元进行图像识别分析。
2．根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述光学显微单元是采用冷光源进行被分析物体照明的。
3．一种超显微图像分析装置，它主要包括显微放大单元，包括照明光源和光学显微投影系统；光电耦合放大单元，包括光电耦合器以及摄像镜头或CCD图像采集面；信息处理单元，包括多媒体计算机及其外设装置；以及显示输出单元；其特征在于，照明光源与上述显微-光电耦合放大单元相连接，提供必需的照明光源，所述光电耦合器与显微投影系统相连接，它通过光学共轭变焦管接收来自显微投影系统的物方图像，并输出一个像方图像到摄像镜头或CCD图像采集装置形成电子图像，所述电子图像信号一路作为监控信号输入监视器进行状态监视，另一路传输到信息处理单元，通过计算机及相应的功能软件进行图像处理，与信息处理单元相连接的显示输出单元将处理后的图像信号进行显示或打印输出。
4．根据权利要求3所述超显微图像分析装置，其特征在于，所述光学共轭变焦管具有相互套叠的导程套和导轨套，它们通过轴承相互支承并可通过齿轮由驱动电机带动相互同轴转动；导程套上的导程槽与导轨套上的导轨分别相交配合，并分别通过导销带动两组透镜筒沿导轨套内部滑动，两条导程槽的轨迹关系符合光学共轭原则，它使透镜筒的相互关系保持光学共轭。
5．一种用于超显微图像分析装置的电源控制系统，其特征在于，交流电源通过保险装置进入电气控制部分，一路作为工作电源输出用于彩色显示器、计算机、彩色打印机、光纤电源及照明设备；另一路作为12V直流稳压电源输出供应光电耦合器用于电子影像拾取；再一路则作为8V直流稳压电源输出供给直流变焦电机，同时，该电源也作为放大倍率参考值数码输出装置的电源用于数码显示管和工作电压显示管的供电电源；一组专用电源信号用于控制光导纤维光强度控制器，它通过光强度控制钮进行人为控制。
全文摘要
一种超显微图像分析方法及其装置,首先通过光学显微单元进行显微放大,其影像被光电耦合放大装置采集,该装置将光学显微镜输出的影像作进一步的电子放大,该单元获得的图像一路送到彩色监视器进行目视监控,另一路送到计算机处理单元进行图像识别分析后输出,它通过计算机分析装置的介入,可获得客观的,稳定可靠性较高的分析结论。
文档编号G06T7/00GK1280306SQ0010568
公开日2001年1月17日 申请日期2000年4月17日 优先权日2000年4月17日
发明者贺小威 申请人:北京克迷特技贸公司