高速高分辨平面流式細(xì)胞顯微成像技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-12 11:29
隨著尿液有形成分分析儀器更高檢測(cè)速度和更多檢驗(yàn)項(xiàng)目需求的增加,平面流式細(xì)胞顯微成像技術(shù)向高速和高分辨方向發(fā)展。本文研究的平面流式顯微成像系統(tǒng),檢測(cè)速度由每小時(shí)60樣本提高到120樣本,尿有形成分檢驗(yàn)項(xiàng)目由12類(lèi)增加到25類(lèi)。檢測(cè)速度提高,細(xì)胞運(yùn)動(dòng)速度加快,系統(tǒng)動(dòng)態(tài)傳函降低,易出現(xiàn)拖尾模糊現(xiàn)象;檢驗(yàn)項(xiàng)目增多,顯微成像系統(tǒng)分辨率提高,但景深變小,不能對(duì)樣本層流厚度內(nèi)的所有有形成分清晰成像,并且微小的物距變化就可能產(chǎn)生離焦模糊,導(dǎo)致系統(tǒng)溫度適應(yīng)性下降。本文重點(diǎn)研究低成本高功率LED光源高速清晰成像、基于聚焦微粒的等效聚焦、參考圖像法溫度補(bǔ)償和雙傳感器共光路景深擴(kuò)展等技術(shù),解決高速和高分辨帶來(lái)的拖尾模糊、不易聚焦、溫度離焦和景深不足等問(wèn)題。本文首先闡述了高速高分辨平面流式細(xì)胞顯微成像系統(tǒng)組成及原理,完成了顯微成像光學(xué)系統(tǒng)、照明光學(xué)系統(tǒng)和粒子成像室的設(shè)計(jì)。顯微成像光學(xué)系統(tǒng)采用無(wú)限遠(yuǎn)光路結(jié)構(gòu),由物鏡和管鏡組成,根據(jù)被測(cè)目標(biāo)尺寸特征和算法識(shí)別要求,進(jìn)行了物鏡選型和管鏡光學(xué)設(shè)計(jì)及像質(zhì)評(píng)價(jià),保證了高分辨成像;照明光學(xué)系統(tǒng)采用科勒照明光路,進(jìn)行了集光鏡組和聚光鏡組的光學(xué)設(shè)計(jì)及仿真,保證了高亮度均勻照明;粒...
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:148 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
人工顯微鏡鏡檢法8大步驟近些年來(lái),流式細(xì)胞分析、計(jì)算機(jī)、數(shù)字圖像和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)均獲得了較大進(jìn)
第1章緒論5長(zhǎng)度、大孝染色質(zhì)長(zhǎng)度和體積等特征,根據(jù)這些特征進(jìn)行識(shí)別和分類(lèi),以此定量分析出尿液中各種有形成分含量,實(shí)現(xiàn)尿液有形成分的自動(dòng)檢測(cè)。圖1.2流式細(xì)胞計(jì)數(shù)法尿液有形成分分析系統(tǒng)檢測(cè)原理圖1.3流式細(xì)胞計(jì)數(shù)法散點(diǎn)圖流式細(xì)胞計(jì)數(shù)技術(shù)優(yōu)點(diǎn):測(cè)試速度快,可避免樣本中的有形成分重疊、聚集,使測(cè)試樣本中有形成分的線性范圍變寬。缺點(diǎn):樣本中的有形成分不能以圖像顯示,是統(tǒng)計(jì)尿液中有形成分的熒光強(qiáng)度(Fluorescentlightintensity)和前向角散射光強(qiáng)度(Forwardscatteredlightintensity)等信息的散點(diǎn)圖間接進(jìn)行細(xì)胞分類(lèi)計(jì)數(shù),該方法獲得的細(xì)胞信息很有限,缺乏細(xì)胞形態(tài)學(xué)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息,捕獲細(xì)胞特征少,不利于識(shí)別、復(fù)查和回顧[26,27]。采用流式細(xì)胞計(jì)數(shù)技術(shù)的尿液有形成分分析系統(tǒng),代表機(jī)型是日本希森美康公司的UF系列全自動(dòng)尿液有形成分分析儀[28,29]。2)基于計(jì)數(shù)池的靜止顯微成像技術(shù)該檢測(cè)方法原理如圖1.4所示。液路系統(tǒng)將尿液導(dǎo)入到計(jì)數(shù)池(又稱(chēng)檢測(cè)池),在池中尿液物理沉降或保持相對(duì)的靜止?fàn)顟B(tài)后,利用顯微成像系統(tǒng)對(duì)不同層的有形成分進(jìn)行成像,算法識(shí)別模塊對(duì)攝影系統(tǒng)采集的圖像進(jìn)行細(xì)胞的分析、識(shí)別、分類(lèi)和定量計(jì)數(shù)。
第1章緒論5長(zhǎng)度、大孝染色質(zhì)長(zhǎng)度和體積等特征,根據(jù)這些特征進(jìn)行識(shí)別和分類(lèi),以此定量分析出尿液中各種有形成分含量,實(shí)現(xiàn)尿液有形成分的自動(dòng)檢測(cè)。圖1.2流式細(xì)胞計(jì)數(shù)法尿液有形成分分析系統(tǒng)檢測(cè)原理圖1.3流式細(xì)胞計(jì)數(shù)法散點(diǎn)圖流式細(xì)胞計(jì)數(shù)技術(shù)優(yōu)點(diǎn):測(cè)試速度快,可避免樣本中的有形成分重疊、聚集,使測(cè)試樣本中有形成分的線性范圍變寬。缺點(diǎn):樣本中的有形成分不能以圖像顯示,是統(tǒng)計(jì)尿液中有形成分的熒光強(qiáng)度(Fluorescentlightintensity)和前向角散射光強(qiáng)度(Forwardscatteredlightintensity)等信息的散點(diǎn)圖間接進(jìn)行細(xì)胞分類(lèi)計(jì)數(shù),該方法獲得的細(xì)胞信息很有限,缺乏細(xì)胞形態(tài)學(xué)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息,捕獲細(xì)胞特征少,不利于識(shí)別、復(fù)查和回顧[26,27]。采用流式細(xì)胞計(jì)數(shù)技術(shù)的尿液有形成分分析系統(tǒng),代表機(jī)型是日本希森美康公司的UF系列全自動(dòng)尿液有形成分分析儀[28,29]。2)基于計(jì)數(shù)池的靜止顯微成像技術(shù)該檢測(cè)方法原理如圖1.4所示。液路系統(tǒng)將尿液導(dǎo)入到計(jì)數(shù)池(又稱(chēng)檢測(cè)池),在池中尿液物理沉降或保持相對(duì)的靜止?fàn)顟B(tài)后,利用顯微成像系統(tǒng)對(duì)不同層的有形成分進(jìn)行成像,算法識(shí)別模塊對(duì)攝影系統(tǒng)采集的圖像進(jìn)行細(xì)胞的分析、識(shí)別、分類(lèi)和定量計(jì)數(shù)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于支持向量機(jī)的顯微圖像聚焦區(qū)域選取算法[J]. 呂美妮,黃玉健,王奎奎. 高技術(shù)通訊. 2019(12)
[2]尿沉渣全自動(dòng)分析儀與顯微鏡檢測(cè)法在尿常規(guī)檢驗(yàn)中的應(yīng)用效果比較[J]. 孫懿. 中國(guó)現(xiàn)代藥物應(yīng)用. 2019(23)
[3]基于大津法分割和局部最大梯度的自動(dòng)聚焦算法[J]. 包丞嘯,姜威,王玉瀟. 光學(xué)技術(shù). 2019(06)
[4]應(yīng)用于dPCR基因芯片的熒光精縮無(wú)限遠(yuǎn)物鏡設(shè)計(jì)[J]. 陳誠(chéng),鄭繼紅,萬(wàn)新軍,孫劉杰. 光學(xué)技術(shù). 2019(05)
[5]基于Canny算子邊緣檢測(cè)的小波變換多聚焦圖像融合方法[J]. 王園園,張娜,韓美林. 電子測(cè)量技術(shù). 2019(17)
[6]圖像清晰度評(píng)價(jià)函數(shù)的研究[J]. 嚴(yán)錦雯,賈星偉,隋國(guó)榮,涂建坤. 光學(xué)儀器. 2019(04)
[7]結(jié)構(gòu)光照明顯微鏡照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真[J]. 柴常春,閆紅洲,羅健,張箎,黃連,劉曉軍. 工具技術(shù). 2019(07)
[8]光場(chǎng)顯微成像微尺度流場(chǎng)三維重建方法研究[J]. 宋祥磊,李舒,顧夢(mèng)濤,張彪,許傳龍. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2019(10)
[9]結(jié)合多尺度分解和梯度絕對(duì)值算子的顯微圖像清晰度評(píng)價(jià)方法[J]. 崔光茫,張克奇,毛磊,徐之海,馮華君. 光電工程. 2019(06)
[10]Numerical Simulation on Flow Past Two Side-by-Side Inclined Circular Cylinders at Low Reynolds Number[J]. LIU Cai,GAO Yang-yang,QU Xin-chen,WANG Bin,ZHANG Bao-feng. China Ocean Engineering. 2019(03)
博士論文
[1]基于0/π相位模板的景深延拓技術(shù)研究[D]. 呂清花.華中科技大學(xué) 2013
[2]尿液顯微顆粒自動(dòng)檢測(cè)與圖像處理研究[D]. 周曉謀.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3490823
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:148 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
人工顯微鏡鏡檢法8大步驟近些年來(lái),流式細(xì)胞分析、計(jì)算機(jī)、數(shù)字圖像和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)均獲得了較大進(jìn)
第1章緒論5長(zhǎng)度、大孝染色質(zhì)長(zhǎng)度和體積等特征,根據(jù)這些特征進(jìn)行識(shí)別和分類(lèi),以此定量分析出尿液中各種有形成分含量,實(shí)現(xiàn)尿液有形成分的自動(dòng)檢測(cè)。圖1.2流式細(xì)胞計(jì)數(shù)法尿液有形成分分析系統(tǒng)檢測(cè)原理圖1.3流式細(xì)胞計(jì)數(shù)法散點(diǎn)圖流式細(xì)胞計(jì)數(shù)技術(shù)優(yōu)點(diǎn):測(cè)試速度快,可避免樣本中的有形成分重疊、聚集,使測(cè)試樣本中有形成分的線性范圍變寬。缺點(diǎn):樣本中的有形成分不能以圖像顯示,是統(tǒng)計(jì)尿液中有形成分的熒光強(qiáng)度(Fluorescentlightintensity)和前向角散射光強(qiáng)度(Forwardscatteredlightintensity)等信息的散點(diǎn)圖間接進(jìn)行細(xì)胞分類(lèi)計(jì)數(shù),該方法獲得的細(xì)胞信息很有限,缺乏細(xì)胞形態(tài)學(xué)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息,捕獲細(xì)胞特征少,不利于識(shí)別、復(fù)查和回顧[26,27]。采用流式細(xì)胞計(jì)數(shù)技術(shù)的尿液有形成分分析系統(tǒng),代表機(jī)型是日本希森美康公司的UF系列全自動(dòng)尿液有形成分分析儀[28,29]。2)基于計(jì)數(shù)池的靜止顯微成像技術(shù)該檢測(cè)方法原理如圖1.4所示。液路系統(tǒng)將尿液導(dǎo)入到計(jì)數(shù)池(又稱(chēng)檢測(cè)池),在池中尿液物理沉降或保持相對(duì)的靜止?fàn)顟B(tài)后,利用顯微成像系統(tǒng)對(duì)不同層的有形成分進(jìn)行成像,算法識(shí)別模塊對(duì)攝影系統(tǒng)采集的圖像進(jìn)行細(xì)胞的分析、識(shí)別、分類(lèi)和定量計(jì)數(shù)。
第1章緒論5長(zhǎng)度、大孝染色質(zhì)長(zhǎng)度和體積等特征,根據(jù)這些特征進(jìn)行識(shí)別和分類(lèi),以此定量分析出尿液中各種有形成分含量,實(shí)現(xiàn)尿液有形成分的自動(dòng)檢測(cè)。圖1.2流式細(xì)胞計(jì)數(shù)法尿液有形成分分析系統(tǒng)檢測(cè)原理圖1.3流式細(xì)胞計(jì)數(shù)法散點(diǎn)圖流式細(xì)胞計(jì)數(shù)技術(shù)優(yōu)點(diǎn):測(cè)試速度快,可避免樣本中的有形成分重疊、聚集,使測(cè)試樣本中有形成分的線性范圍變寬。缺點(diǎn):樣本中的有形成分不能以圖像顯示,是統(tǒng)計(jì)尿液中有形成分的熒光強(qiáng)度(Fluorescentlightintensity)和前向角散射光強(qiáng)度(Forwardscatteredlightintensity)等信息的散點(diǎn)圖間接進(jìn)行細(xì)胞分類(lèi)計(jì)數(shù),該方法獲得的細(xì)胞信息很有限,缺乏細(xì)胞形態(tài)學(xué)和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息,捕獲細(xì)胞特征少,不利于識(shí)別、復(fù)查和回顧[26,27]。采用流式細(xì)胞計(jì)數(shù)技術(shù)的尿液有形成分分析系統(tǒng),代表機(jī)型是日本希森美康公司的UF系列全自動(dòng)尿液有形成分分析儀[28,29]。2)基于計(jì)數(shù)池的靜止顯微成像技術(shù)該檢測(cè)方法原理如圖1.4所示。液路系統(tǒng)將尿液導(dǎo)入到計(jì)數(shù)池(又稱(chēng)檢測(cè)池),在池中尿液物理沉降或保持相對(duì)的靜止?fàn)顟B(tài)后,利用顯微成像系統(tǒng)對(duì)不同層的有形成分進(jìn)行成像,算法識(shí)別模塊對(duì)攝影系統(tǒng)采集的圖像進(jìn)行細(xì)胞的分析、識(shí)別、分類(lèi)和定量計(jì)數(shù)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于支持向量機(jī)的顯微圖像聚焦區(qū)域選取算法[J]. 呂美妮,黃玉健,王奎奎. 高技術(shù)通訊. 2019(12)
[2]尿沉渣全自動(dòng)分析儀與顯微鏡檢測(cè)法在尿常規(guī)檢驗(yàn)中的應(yīng)用效果比較[J]. 孫懿. 中國(guó)現(xiàn)代藥物應(yīng)用. 2019(23)
[3]基于大津法分割和局部最大梯度的自動(dòng)聚焦算法[J]. 包丞嘯,姜威,王玉瀟. 光學(xué)技術(shù). 2019(06)
[4]應(yīng)用于dPCR基因芯片的熒光精縮無(wú)限遠(yuǎn)物鏡設(shè)計(jì)[J]. 陳誠(chéng),鄭繼紅,萬(wàn)新軍,孫劉杰. 光學(xué)技術(shù). 2019(05)
[5]基于Canny算子邊緣檢測(cè)的小波變換多聚焦圖像融合方法[J]. 王園園,張娜,韓美林. 電子測(cè)量技術(shù). 2019(17)
[6]圖像清晰度評(píng)價(jià)函數(shù)的研究[J]. 嚴(yán)錦雯,賈星偉,隋國(guó)榮,涂建坤. 光學(xué)儀器. 2019(04)
[7]結(jié)構(gòu)光照明顯微鏡照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真[J]. 柴常春,閆紅洲,羅健,張箎,黃連,劉曉軍. 工具技術(shù). 2019(07)
[8]光場(chǎng)顯微成像微尺度流場(chǎng)三維重建方法研究[J]. 宋祥磊,李舒,顧夢(mèng)濤,張彪,許傳龍. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2019(10)
[9]結(jié)合多尺度分解和梯度絕對(duì)值算子的顯微圖像清晰度評(píng)價(jià)方法[J]. 崔光茫,張克奇,毛磊,徐之海,馮華君. 光電工程. 2019(06)
[10]Numerical Simulation on Flow Past Two Side-by-Side Inclined Circular Cylinders at Low Reynolds Number[J]. LIU Cai,GAO Yang-yang,QU Xin-chen,WANG Bin,ZHANG Bao-feng. China Ocean Engineering. 2019(03)
博士論文
[1]基于0/π相位模板的景深延拓技術(shù)研究[D]. 呂清花.華中科技大學(xué) 2013
[2]尿液顯微顆粒自動(dòng)檢測(cè)與圖像處理研究[D]. 周曉謀.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3490823
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