專利名稱：用于確定在樣本中包含的對象的位置的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及一種用于確定在樣本中包含的對象的位置的裝置， 以及一種方法和計(jì)算機(jī)程序。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，存在多種不同方案用于分析血樣。這些方案之一是自動(dòng)圖像分析。
自動(dòng)圖像分析的一般概念是捕獲樣本的圖像數(shù)據(jù)，并隨后使用不同 的算法分析所捕獲的圖像數(shù)據(jù)。 一般而言，為了執(zhí)行可靠的分析，系統(tǒng)所 捕獲的圖像數(shù)據(jù)應(yīng)該是高質(zhì)量圖像數(shù)據(jù)。
存在多種方式來確保圖像數(shù)據(jù)的質(zhì)量。第一種方式是提供高質(zhì)量圖像 傳感器，另一種方式是控制圖像分析系統(tǒng)的環(huán)境。例如，通過控制光照環(huán) 境，可以減少雜散光的量，并因此提高了圖像質(zhì)量。呈現(xiàn)高質(zhì)量的圖像數(shù) 據(jù)是昂貴的且耗費(fèi)時(shí)間和能力的。
在現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，為了找到三維樣本中的對象的位置，必須聚焦 于樣本中的不同層拍下若干圖像。
基于圖像分析的系統(tǒng)的一個(gè)示例是US 3 824 393,其描述了一種用于 對粒子進(jìn)行區(qū)分和計(jì)數(shù)的系統(tǒng)。有待區(qū)分和計(jì)數(shù)的粒子類型在視野中的出 現(xiàn)被探測，并且該視野的圖像被電視攝^4M3描。對應(yīng)于將被分析的粒子 的圖像元素由尋框算法(box-finding algorithm )限定范圍，并且對應(yīng)于被 框圍繞的圖像元素的數(shù)據(jù)針對在識別粒子時(shí)所使用的參數(shù)進(jìn)行分析。通過 到選定原型粒子點(diǎn)的接近度的距離度量或標(biāo)準(zhǔn)來識別粒子。在顯微鏡物鏡 下通過的樣品的顯微鏡成像期間，自動(dòng)保持聚焦，目的是確?？煽繑?shù)據(jù)用
5于處理。
US 20040136581 Al公開了一種用于生物學(xué)樣品的自動(dòng)化細(xì)胞分析的 方法和裝置。所述裝置用于對感興趣的候選對象進(jìn)行探測和計(jì)數(shù)，所述4吳 選對象諸如正常和異常的細(xì)胞，例如腫瘤細(xì)胞。在較低放大倍數(shù)下獲得的 圖像被處理接著被分析，以確定感興趣的候選細(xì)胞對象。感興趣的對象的 位置坐標(biāo)被存儲，并且獲取較高放大倍數(shù)的候選細(xì)胞對象的額外圖像。在 分別獲取較高和較低放大倍數(shù)的圖像之前，執(zhí)行最佳焦點(diǎn)位置估計(jì)。包含 有待分析的生物學(xué)樣品的每個(gè)載物片在掃描期間保持焦點(diǎn)對準(zhǔn)狀態(tài)是必要 的。 一種已描述的焦點(diǎn)位置估計(jì)方法是，在掃描之前對每個(gè)載物片進(jìn)行初 始聚焦操作，另一種方法是，確定最佳適配的焦平面。此外，由于^f吏用較 高放大倍數(shù)(40 x或60 x )需要的是比最佳適配平面所提供的更精確的聚 焦，所以進(jìn)行進(jìn)一步的重新聚焦操作。所述方法和裝置的問題在于，獲取 所有這些圖像以及在此之后檢查所有這些圖像都是非常耗費(fèi)時(shí)間和能力 的。此外，所述裝置的聚焦和重新聚焦同樣是非常耗費(fèi)時(shí)間和能力的。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到以上內(nèi)容，本發(fā)明的目的是解決或至少減少以上討論的問題。 具體而言，目的是提供一種用于確定樣本中的對象的位置的裝置，其中樣 本中的對象位于距所述裝置的圖像傳感器不同的距離。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，借助于一種用于確定樣本中包含的對象的位 置的裝置，實(shí)現(xiàn)了以上目的，所述裝置包括
圖像傳感器，被配置用于將入射光轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)據(jù)；
光學(xué)系統(tǒng)，包括透鏡布置和孔徑，所迷孔徑位于所述圖像傳感器和所 述透鏡布置之間；
發(fā)光設(shè)備，被配置用于生成朝向所述圖像傳感器通過所述樣本和所述 光學(xué)系統(tǒng)的光；以及
圖像數(shù)據(jù)處理器，被配置用于從所述圖像傳感器接收圖像數(shù)據(jù)，以及 確定所述圖像數(shù)據(jù)中的對象的位置，其中所述光學(xué)系統(tǒng)被配置為使得所述光學(xué)系統(tǒng)的景深大于或等于所述 樣本的厚度。
由此，與現(xiàn)有技術(shù)的解決方案(其中典型地僅執(zhí)行二維分析)不同， 本發(fā)明使得能夠?qū)颖具M(jìn)行三維分析。
這樣的優(yōu)點(diǎn)在于，在樣本中包括的有待探測的對象將在較高程度上被 同等地描繪。這進(jìn)而意味著，可以執(zhí)行更好的圖像數(shù)據(jù)分析，其意味著可 以做出更準(zhǔn)確的分析。
此外，光學(xué)系統(tǒng)可以#:配置為使得細(xì)節(jié)分辨率小于所述樣本中的所述 對象的典型大小。
這樣的優(yōu)點(diǎn)在于，盡管對象細(xì)節(jié)分辨率由于景深的增加而惡化，但是 將被探測的對象仍然可能被探測到。
所述裝置的圖像數(shù)據(jù)處理器可以進(jìn)一步包括第 一圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理器， 被配置用于識別所述圖像數(shù)據(jù)的曝光過度的區(qū)域，并通過將所述膝光過度 的區(qū)域從所述圖像數(shù)據(jù)中排除，生成預(yù)處理的圖像數(shù)據(jù)。
這樣的優(yōu)點(diǎn)在于，如果照明條件使得圖像數(shù)據(jù)的若干部分啄光過度， 則這些區(qū)域可以被識別并進(jìn)行補(bǔ)償。
另外，圖像數(shù)據(jù)處理器可以包括第二圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理器，被配置用于 識別所述圖像數(shù)據(jù)的爆光不足的區(qū)域，并通過將所述啄光不足的區(qū)域從所 述圖像數(shù)據(jù)中排除，生成預(yù)處理的圖像數(shù)據(jù)。
這樣的優(yōu)點(diǎn)在于，如果照明M使得圖像數(shù)據(jù)的若干部分曝光不足， 則這些區(qū)域可以被識別并進(jìn)行補(bǔ)償。
所述裝置的圖像數(shù)據(jù)處理器可以進(jìn)一步包括高度局部對比度像素確定
器，被配置用于接收圖像數(shù)據(jù)，基于所述接收的圖像數(shù)據(jù)生成經(jīng)低通濾 波的圖像數(shù)據(jù)，通過從所述接收的圖像數(shù)據(jù)中減去所述生成的經(jīng)低通濾波 的圖像數(shù)據(jù)而確定差別圖像數(shù)據(jù)，以及確定所述差別圖像數(shù)據(jù)中的高亮度 像素。
所述裝置的圖4象數(shù)據(jù)處理器可以進(jìn)一步4皮配置用于通過使用微波生成 經(jīng)低通濾波的圖像數(shù)據(jù)。所述裝置的發(fā)光設(shè)備可以是發(fā)光二極管(LED)。
LED本身是點(diǎn)光源。不過，與樣本獲取設(shè)備的空腔和漫射體相結(jié)合， 光的一部分可以被轉(zhuǎn)換為接近于平行的光線。接近于平行光是有利的，因 為其意味著，樣本中的對象的邊界在圖像傳感器上4皮適當(dāng)?shù)爻尸F(xiàn)，而在使 用了非平行(即，不平行也不接近于平行)光線的情況下不會是這樣的。 使用接近于平行的光線的另一積極含義在于，通過使用接近于平行的光線 而不是非平行光線，減少了瞬變效應(yīng)，所述瞬變效應(yīng)例如可以在從空氣到 樣本獲取設(shè)備的過渡時(shí)出現(xiàn)。
所述裝置的發(fā)光設(shè)備所生成的光的波長可以在625nm和740nm之間。 如果血樣將被分析，使用可見紅光(即，波長為625至740nm的光)
是有利的，出于此目的，所述紅光U射窗口 。更具體地，使用波長為660nm
的光是有利的。
在所述裝置中，所述圖像傳感器和所述透鏡布置之間的距離與所述光 學(xué)系統(tǒng)的孔徑直徑之間的比率可以是20-30。 更具體地，所述比率可以是25。 所述裝置的透鏡布置具有的放大倍數(shù)可以是2-4倍。 更具體地，所述放大倍數(shù)可以是3倍。 所述才羊本可以是血才羊。
才艮據(jù)本發(fā)明的第二方面，借助于一種用于使用 一種裝置來確定在樣本 中包含的對象的位置的方法，實(shí)現(xiàn)了以上目的，所述裝置包括光學(xué)系統(tǒng)， 所述光學(xué)系統(tǒng)被配置為使得所述光學(xué)系統(tǒng)的景深大于或等于所述樣本的厚 度，所述方法包括
將來自發(fā)光設(shè)備的光透射通過所迷光學(xué)系統(tǒng)和所述樣本到圖像傳感器
上；
通過使用所述圖像傳感器，基于所述透射的光線生成圖〗象數(shù)據(jù)；以及 通過使用圖像數(shù)據(jù)處理器，確定所述圖像數(shù)據(jù)中的對象的位置。 所述第 一方面的優(yōu)點(diǎn)也適用于所述第二方面。 才艮據(jù)所述第二方面的方法可以進(jìn)一步包括通過4吏用第一圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理器，識別所述圖像^:據(jù)的曝光過度的區(qū) 域；以及
通過將所述曝光過度的區(qū)域從所述圖像數(shù)據(jù)中排除，生成預(yù)處理的圖 像數(shù)據(jù)。
才艮據(jù)所述第二方面的方法可以進(jìn)一步包括
通過使用第一圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理器，識別所述圖像數(shù)據(jù)的曝光不足的區(qū) 域；以及
通過將所述曝光不足的區(qū)域從所述圖像數(shù)據(jù)中排除，生成預(yù)處理的圖 才艮據(jù)所述第二方面的方法可以進(jìn)一步包括
通過使用高度局部對比度像素確定器，基于所述圖像數(shù)據(jù)生成經(jīng)低通 濾波的圖像數(shù)據(jù)；
通過使用所述高度局部對比度確定器，通過從所述圖像數(shù)據(jù)中減去所 述生成的經(jīng)低通濾波的圖像數(shù)據(jù)而確定差別圖像數(shù)據(jù)；以及
通過使用所述高度局部對比度確定器，確定所述差別圖像數(shù)據(jù)中的高 亮度像素。
低通濾波圖像數(shù)據(jù)的生成可以通過使用微波來執(zhí)行。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，通過使用根據(jù)所述第一方面的裝置來對血樣 中包括的血細(xì)胞的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，提供了上述目的。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，借助于一種包括軟件指令的計(jì)算機(jī)程序，實(shí) 現(xiàn)了以上目的，所述軟件指令當(dāng)被下載到一種裝置中并在其中運(yùn)行時(shí)，被 安排執(zhí)行根據(jù)所述第二方面的方法。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，借助于一種存儲在計(jì)算機(jī)可用^^體上的計(jì)算 機(jī)程序產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了以上目的，所述計(jì)算才幾程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可讀程序 工具，用于使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的所述第二方面的方法。
通過以下的詳細(xì)公開、所附的從屬權(quán)利要求、以及附圖，本發(fā)明的其 它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。
一般而言，在權(quán)利要求中使用的所有術(shù)語將根據(jù)其在技術(shù)領(lǐng)域中的通常意義進(jìn)行解釋，除非在此另外進(jìn)行了明確定義。對于"一個(gè)/一/該[單元、 設(shè)備、組件、工具、步驟等等"的所有引用將被開放地解釋為指代所述單 元、設(shè)備、組件、工具、步驟等等的至少一個(gè)實(shí)例，除非另外進(jìn)行了明確 闡明。在此/>開的任意方法的步驟不必以所公開的確切順序執(zhí)行，除非進(jìn) 行了明確闡明。


通過以下對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的示意性和非限制性的詳細(xì)描述，并結(jié) 合附圖，本發(fā)明的以上和附加的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將被更好地理解，在附
圖中，相同標(biāo)號將^L用于類似的單元，在附圖中
圖l是一種用于確定在樣本中的對象的位置的裝置的圖解示圖。 圖2更詳細(xì)地示出了圖1的裝置。 圖3是根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1 一般地示出了用于確定樣本102中的對象的位置的裝置100。樣 本102可以是在樣本獲取設(shè)備104中保持的血樣，并且樣本102中的對象 可以是白細(xì)胞。
樣本102被保持在樣本獲取設(shè)備104中，樣本獲取設(shè)備104進(jìn)而可以 被放置在樣本架106中。
在樣本102已被放置在樣本架106中之后，可以從發(fā)光設(shè)備108將光 101透射通過樣本102以及光學(xué)系統(tǒng)110到圖像傳感器112上。
在適于確定血樣中的對象位置的實(shí)施例中，所發(fā)出的光101可以具有 660nm的波長。
另外，發(fā)光設(shè)備108可以是發(fā)光二極管(LED)。將LED作為發(fā)光 設(shè)備108的優(yōu)點(diǎn)在于，LED的光與樣本獲取設(shè)備的空腔和漫射體相結(jié)合可 以生成接近于平行的光。這意味著，樣本102中的對象的邊界在圖像傳感 器上被適當(dāng)?shù)爻尸F(xiàn)，而在使用了非平行(即，不平行也不接近于平行)光線的情況下不會是這樣的。使用接近于平行的光的另一積極含義在于，通 過使用接近于平行的光而不是非平行光，減少了瞬變效應(yīng)，所述瞬變效果
例如可以在從空氣到樣本獲取設(shè)備104的過渡之間出現(xiàn)。
對發(fā)光設(shè)備108的控制可以是動(dòng)態(tài)控制，即，發(fā)光設(shè)備108可以適用 于每個(gè)單獨(dú)的圖像。這樣的優(yōu)點(diǎn)在于，盡管樣本的著色沒有均勻散開，但 仍可以取得高質(zhì)量圖像數(shù)據(jù)。
光學(xué)系統(tǒng)110包括透鏡布置114和孔徑116。透鏡布置114將光101 聚焦在圖像傳感器112上。另外，透鏡布置114可以放大對象大小。在一 實(shí)施例中，放大倍數(shù)是三倍。孔徑116可以是可變光闌(iris)。
另外，對光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使得景深大于樣本102的厚度，這意味著， 盡管樣本中的對象,iL^文置在距圖像傳感器不同的距離，但是這些對象將在 較高程度上被同等地描繪。但是，由于光學(xué)系統(tǒng)110的這種設(shè)計(jì)的原因， 可能出現(xiàn)衍射偽像，這意味著對象細(xì)節(jié)分辨率的惡化。不過，包括光學(xué)系 統(tǒng)以及樣本的裝置100以這樣的方式被設(shè)計(jì)，所述方式使得對象細(xì)節(jié)分辨 率小于將探測的對象的典型大小，這意味著，歸因于惡化的對象細(xì)節(jié)分辨 率，將,皮探測的對象不會4皮解析，但是歸因于惡化的對象細(xì)節(jié)分辨率，與 本應(yīng)用無關(guān)的更小粒子可能是不可見的。因此，簡而言之，在生成圖像數(shù) 據(jù)的同時(shí)執(zhí)行低通濾波。
圖像傳感器112 (其可以是CMOS傳感器)被配置用于將入射光轉(zhuǎn)換 為圖像數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)被輸入到圖像數(shù)據(jù)處理器118，其進(jìn)而基于所接收 的圖像數(shù)據(jù)確定對象位置。
為了改進(jìn)圖像數(shù)據(jù)處理器118的功能，可以使用第一圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理 器120。第一圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理器120可以被配置用于探測所述圖像數(shù)據(jù)的 曝光過度的區(qū)域，并通過將這些已探測的區(qū)域從所述圖像數(shù)據(jù)中排除，生 成預(yù)處理的圖像數(shù)據(jù)。通過確定具有的像素值在預(yù)定上限閾值(例如，當(dāng) 所述圖像數(shù)據(jù)是8位圖像數(shù)據(jù)時(shí)為254)以上的像素的連接區(qū)域，可以執(zhí) 行對曝光過度的區(qū)域的探測。
另外，可以使用第二圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理器122。第二圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理器122可以被配置用于探測圖像數(shù)據(jù)的啄光不足的區(qū)域，并通過將這些已探 測的區(qū)域從所述圖像數(shù)據(jù)中排除，生成預(yù)處理的圖像數(shù)據(jù)。通過確定所具 有的像素值在預(yù)定下限閾值(例如，當(dāng)所述圖像數(shù)據(jù)是8位圖像數(shù)據(jù)時(shí)為 2)以下的像素的連接區(qū)域，可以執(zhí)行對曝光不足的區(qū)域的探測。
第 一和第二圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理器可以順序地以及并行地處理圖像數(shù)據(jù)。 這兩個(gè)圖1象數(shù)據(jù)預(yù)處理器也可以被結(jié)合為 一個(gè)通用的圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理器。 另外，第一和第二圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理器可以作為軟件實(shí)現(xiàn)方式被實(shí)現(xiàn)。
由圖像傳感器112生成的圖像數(shù)據(jù)、或者當(dāng)?shù)谝缓偷诙D像數(shù)據(jù)預(yù)處 理器可用時(shí)經(jīng)預(yù)處理的圖像數(shù)據(jù)，1^被傳送到高度局部對比度像素確定 器124。
基于由高度局部對比度像素確定器124接收的圖像數(shù)據(jù)，確定經(jīng)低通 濾波的圖像數(shù)據(jù)。簡而言之，經(jīng)低通濾波的圖像數(shù)據(jù)可以被看成是僅包括 圖像數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)。為了計(jì)算低通濾波的圖像數(shù)據(jù)，高度局部對 比度像素確定器124可以使用微波(wavelet)。
接下來，通過從圖像數(shù)據(jù)中減去經(jīng)低通濾波的圖像數(shù)據(jù)，生成差別圖 像數(shù)據(jù)。換句話說，通過生成差別圖像數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)被移除，這 進(jìn)而意味著，具有高對比度的圖像數(shù)據(jù)區(qū)域被容易地認(rèn)出。
接著，所述差別圖像數(shù)據(jù)的高亮度像素被識別為將探測的對象，其進(jìn) 而給出了將確定的對象位置。
另外，存儲器126可以與裝置100相關(guān)聯(lián)。存儲器126可以是這樣一 種存儲器結(jié)構(gòu)，其包括例如硬盤驅(qū)動(dòng)器、高速緩存、和/或RAM。軟件指 令、閾值、圖像、和/或?qū)ο髷?shù)量可被存儲在存儲器126中。
圖2更詳細(xì)地示出了圖1的裝置。
如上所述，光210入射通過包含將探測的對象203的樣本202以及光 學(xué)系統(tǒng)210到圖1象傳感器212上。另外，如上所述，光學(xué)系統(tǒng)210可以包 括透鏡布置214和孔徑216。
為了同等地描繪，樣本202內(nèi)位于距圖像傳感器不同距離的對象203， 光學(xué)系統(tǒng)210和樣本202被配置使得景深(在此凈皮表示為大于樣本的厚度(在此,皮表示為。
在用于探測血樣中的白細(xì)胞的特定實(shí)施例中，光學(xué)系統(tǒng)的外孔徑直徑
rf印被設(shè)置為0.9mm，發(fā)光設(shè)備的光被i殳置為波長入為660nm,并且光學(xué) 系統(tǒng)210和圖像傳感器212之間的距離被設(shè)置為大約23nm。
根據(jù)使用以下表達(dá)式的計(jì)算,這給出了衍射極限分辨率^ 為20.6 ja m:
<formula>formula see original document page 13</formula>
在該特定實(shí)施例中，光學(xué)系統(tǒng)的放大倍數(shù)是3倍，這意味著，樣本中 的對象細(xì)節(jié)分辨率是大約7 ju m ( 20，6 ji m/3 )。這意味著，間距小于7 ji m 的對象可能不會,皮解析為兩個(gè)獨(dú)立的對象。
由于衍射的原因，歸因于惡化的細(xì)節(jié)分辨率，樣本202中小于7jum 的粒子使用圖像數(shù)據(jù)分析可能難于被認(rèn)出。不過，由于血細(xì)胞的大小是5-22 pm，因此即使出現(xiàn)衍射，它們中的大多數(shù)仍將被認(rèn)出。
圖3 —般地示出了根據(jù)本發(fā)明的方法。
在第一步驟300,將來自發(fā)光i殳備的光透射通過光學(xué)系統(tǒng)和樣本到圖 像傳感器上。
在第二步驟302,通過使用所述圖像傳感器，基于所述透射的光生成 圖像數(shù)據(jù)。
在第三步驟303，通過使用圖像處理器，確定圖像數(shù)據(jù)中的對象的位置。
可選地，在子步驟304，識別所述圖像數(shù)據(jù)的曝光過度的區(qū)域，以及 在子步驟306，通過將所述圖像數(shù)據(jù)的所述已識別的啄光過度的區(qū)域排除， 生成預(yù)處理的圖像數(shù)據(jù)。
可選地，在子步驟308，識別所述圖像數(shù)據(jù)的爆光不足的區(qū)域，以及 在子步驟310，通過將所述圖像數(shù)據(jù)的所述已識別的曝光不足的區(qū)域排除， 生成預(yù)處理的圖像數(shù)據(jù)。
可選地，子步驟304和子步驟308可以同時(shí)執(zhí)行，以及第四步驟和子 步驟310可以同時(shí)執(zhí)行?？蛇x地，在子步驟312，可以基于所述圖〗象數(shù)據(jù)生成經(jīng)低通濾波的圖 像數(shù)據(jù)。
可選地，在子步驟314，通過從圖像數(shù)據(jù)中減去經(jīng)低通濾波的圖像數(shù)
據(jù)，確定差別圖像數(shù)據(jù)。
可選地，在子步驟316，可以確定所述圖像數(shù)據(jù)中的高亮度像素。 盡管樣本202被描述為血樣，但是任意其它類型的樣本也是可能的。 可選地，為了便利于進(jìn)行分析，血樣可以被著色，即，可以將化學(xué)物
質(zhì)添加到血樣中，以便著重將被探測的對象。
以上已經(jīng)參考若干實(shí)施例主要描述了本發(fā)明。不過，如本領(lǐng)域技術(shù)人
員容易理解的，不同于上述7>開的實(shí)施例的其它實(shí)施例在本發(fā)明的范圍內(nèi)
也是同等可能的，本發(fā)明的范圍由所附的專利權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種用于確定在樣本中包含的對象的位置的裝置，所述裝置包括圖像傳感器，被配置用于將入射光轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)據(jù)；光學(xué)系統(tǒng)，包括透鏡布置和孔徑，所述孔徑位于所述圖像傳感器和所述透鏡布置之間；發(fā)光設(shè)備，被配置用于生成朝向所述圖像傳感器通過所述樣本和所述光學(xué)系統(tǒng)的光；以及圖像數(shù)據(jù)處理器，被配置用于從所述圖像傳感器接收圖像數(shù)據(jù)，以及確定所述圖像數(shù)據(jù)中的對象的位置，其中所述光學(xué)系統(tǒng)被配置為使得所述光學(xué)系統(tǒng)的景深大于或等于所述樣本的厚度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述光學(xué)系統(tǒng)被配置為，細(xì)節(jié)分 辨率小于所述樣本中的所述對象的典型大小。
3. 根據(jù)前a利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述圖像數(shù)據(jù)處理器 進(jìn)一步包括第 一圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理器，被配置用于識別所述圖像數(shù)據(jù)的啄光過度的 區(qū)域，并通過將所述曝光過度的區(qū)域從所述圖像數(shù)據(jù)中排除，生成預(yù)處理 的圖像數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述圖像數(shù)據(jù)處理器 進(jìn)一步包括第二圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理器，被配置用于識別所述圖像數(shù)據(jù)的曝光不足的 區(qū)域，并通過將所述曝光不足的區(qū)域從所述圖像數(shù)據(jù)中排除，生成預(yù)處理 的圖像數(shù)據(jù)。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述圖像數(shù)據(jù)處理器 進(jìn)一步包括高度局部對比度像素確定器，被配置用于接收圖像數(shù)據(jù)，基于所述 接收的圖像數(shù)據(jù)生成經(jīng)低通濾波的圖像數(shù)據(jù)，通過從所述接收的圖像數(shù)據(jù)中減去所述生成的經(jīng)低通濾波的圖像數(shù)據(jù)而確定差別圖像數(shù)據(jù)，以及確定 所述差別圖像數(shù)據(jù)中的高亮度像素。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述圖像數(shù)據(jù)處理器被配置用于 通過使用微波生成經(jīng)低通濾波的圖像數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述發(fā)光設(shè)備是發(fā)光 二極管(LED)。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述發(fā)光設(shè)備的波長 在625謂和740nm之間。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述圖像傳感器和所 述透鏡布置之間的距離與所述光學(xué)系統(tǒng)的孔徑直徑之間的比率是20-30。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述透鏡布置的放 大倍數(shù)是大約2-4倍。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述樣本是血樣。
12. —種用于使用 一種裝置來確定樣本中包含的對象的位置的方法， 所述裝置包括光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)被配置為使得所述光學(xué)系統(tǒng)的景深 大于或等于所述樣本的厚度，所述方法包括將來自發(fā)光設(shè)備的光透射通過所述光學(xué)系統(tǒng)和所述樣本到圖像傳感器上；通過使用所述圖4象傳感器，基于所述透射的光生成圖像數(shù)據(jù)；以及 通過使用圖像數(shù)據(jù)處理器，確定所述圖像數(shù)據(jù)中的對象的位置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括通過使用笫一圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理器，識別所述圖像數(shù)據(jù)的爆光過度的區(qū) 域；以及通過將所述曝光過度的區(qū)域從所述圖像數(shù)據(jù)中排除，生成預(yù)處理的圖 像數(shù)據(jù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括 通過使用第一圖4象數(shù)據(jù)預(yù)處理器，識別所述圖像數(shù)據(jù)的曝光不足的區(qū)域；以及通過將所述膝光不足的區(qū)域從所述圖像數(shù)據(jù)中排除，生成預(yù)處理的圖 像數(shù)據(jù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括 通過使用高度局部對比度像素確定器，基于所述圖像數(shù)據(jù)生成經(jīng)低通濾波的圖像數(shù)據(jù)；通過使用所述高度局部對比度確定器，通過從所述圖像數(shù)據(jù)中減去所 述生成的經(jīng)低通濾波的圖像數(shù)據(jù)而確定差別圖像數(shù)據(jù)；以及通過使用所述高度局部對比度確定器，確定所述差別圖像數(shù)據(jù)中的高 亮度像素。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述生成經(jīng)低通濾波的圖像數(shù) 據(jù)通過使用微波而執(zhí)行。
17. 根據(jù)權(quán)利要求l-ll的任一項(xiàng)所述的裝置的用途，用于對血樣中包 括的血細(xì)胞的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。
18. —種計(jì)算機(jī)程序，包括軟件指令，所述軟件指令當(dāng)被下載到一種 裝置中并在其中運(yùn)行時(shí)，被安排執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求12-16的任一項(xiàng)所述的 方法。
19. 一種存儲在計(jì)算機(jī)可用媒體上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)可 讀程序工具，用于使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求12-16的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于確定在樣本中包含的對象的位置的裝置。所述裝置包括圖像傳感器，被配置用于將入射光轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)據(jù)；光學(xué)系統(tǒng)，包括透鏡布置和孔徑；發(fā)光設(shè)備，被配置用于生成朝向所述圖像傳感器的光；以及圖像數(shù)據(jù)處理器，被配置用于從所述圖像傳感器接收圖像數(shù)據(jù)，以及確定所述圖像數(shù)據(jù)中的對象的位置。所述光學(xué)系統(tǒng)被配置為使得所述光學(xué)系統(tǒng)的景深大于或等于所述樣本的厚度。
文檔編號G01N33/49GK101583972SQ200780050024
公開日2009年11月18日 申請日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月17日
發(fā)明者S·林德貝格, T·奧勒森 申請人:海莫庫公司