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带垂直度调整的有形成分检测分析装置、芯片和方法

文献发布时间:2024-04-18 19:58:26


带垂直度调整的有形成分检测分析装置、芯片和方法

技术领域

本申请属基于显微放大图像的有形成分分析技术领域,特别涉及有形成分检测分析中芯片和显微成像组件之间垂直度调节的带垂直度调整的有形成分检测分析方法、装置和芯片。

背景技术

基于显微放大图像的有形成分分析技术中,容纳检测样本的有形成分检测分析芯片保持水平。在有形成分显微成像过程中,显微成像组件和有形成分检测分析芯片需要保持垂直正交,才能保证获取显微图像的准确性和一致性。显微成像组件和有形成分检测分析芯片若不能保持正交垂直,即使是肉眼不能辨识的略微倾斜都可能导致芯片不同区域的图片成像位置不在同一位置。显微成像的放大倍数越大,倾斜带来的影响也越大。

因此在设备进行有形成分分析的初始阶段需要有方法能进行显微成像组件和有形成分检测分析芯片之间的垂直度调整,确保显微成像组件和有形成分检测分析芯片之间能尽量保持垂直正交。

发明内容

本申请中,申请人提出一种带垂直度调整的有形成分检测分析装置、芯片和方法,能基于获得垂直度评估显微图像,分析评估垂直度是否合格;确保显微成像组件和有形成分检测分析芯片之间的垂直度在设定范围内,能提高后续有形成分检测过程中图像获取的准确性和一致性。

本申请解决上述技术问题的技术方案是一种带垂直度调整的有形成分检测分析装置,包括检测控制组件、有形成分检测组件、摄像组件、承载组件、检测芯片;摄像组件包括摄像模块;有形成分检测组件包括图像获取模块、垂直度调整控制组件;承载组件用于承载检测芯片;承载组件包括垂直度调整组件、承载平台;检测控制组件包括有形物检测分析组件;检测芯片包括待检测样本容纳腔体,检测样本容纳腔体用于容纳待检测样本;摄像模块用于拍摄检测样本容纳腔体内部的待检测样本的图像;图像获取模块获取摄像模块拍摄的图像;有形成分检测组件包括垂直度调整控制组件;摄像组件拍摄有形物检测芯片图像,图像获取模块获得垂直度评估显微图像;垂直度调整控制组件,分析垂直度评估显微图像,评估垂直度是否合格;如果垂直度合格,进行有形物检测;如果垂直度不合格,垂直度调整控制组件控制垂直度调整组件调整承载平台与摄像模块的垂直度。

有形成分检测组件还包括XY移动控制组件,承载组件包括XY移动组件,XY移动控制组件输出驱动信号给XY移动组件,XY移动组件带动检测芯片在水平面上沿X方向或Y方向移动;摄像组件包括滑台模块、滑台模块调节摄像模块与检测芯片之间的距离。

承载组件包括水平传感组件,水平传感组件包括水平传感器,水平传感器能够检测承载组件的水平度;水平传感器为3轴加速度传感器。

所述垂直度调整组件包括3个或3个以上调节装置,调节装置支持所述承载平台。

所述调节装置包括丝杆、丝杆螺母,承载平台与丝杆螺母偶合,转动丝杆,可以调节承载平台的垂直度;所述调节装置包括动力装置,动力装置的轴与转动丝杆机械偶合;所述动力装置为步进电机或超声波马达;有形成分检测组件包括对焦控制模块、对焦控制模块通过控制动力装置运行,控制摄像模块与检测芯片之间的距离。

所述调节装置包括基座和支持螺丝;支持螺丝支持所述承载平台,转动螺丝可以调节承载平台的垂直度。

本申请解决上述技术问题的技术方案还可以是一种适用于垂直度调整的有形成分检测芯片,包括容纳检测样本的腔体,腔体上分布3个或3个以上的标记,所述标记用于成像检测过程中垂直度检测,检测过程中,相机通过拍摄图像中获得标记在图片的左右或上下分布位置与大小,判定成像过程中的垂直度。

适用于垂直度调整的有形成分检测芯片,包括以下任意一项技术特征:技术特征A1:所述标记位于腔体内部的下表面;技术特征A2:所述标记位于腔体内部的上表面;技术特征A3:所述标记位于腔体外部的上表面;技术特征A4:所述标记位于腔体外部的下表面。

所述标记的形状为圆形、三角形、正方形或五角星形。

所述标记成阵列分布。

本申请解决上述技术问题的技术方案还可以是一种带垂直度调整的有形成分检测分析方法,包括如下任意一项特征:步骤10:拍摄适用于垂直度调整的有形成分检测芯片图像,获得垂直度评估显微图像;步骤20:分析垂直度评估显微图像,评估垂直度是否合格;步骤30:如果垂直度合格,进行有形成分检测;步骤40:如果垂直度不合格,进行垂直度调整。

所述的带垂直度调整的有形成分检测分析方法,还包括步骤41:如果垂直度调整次数超过设置,垂直度调整失败。

所述的带垂直度调整的有形成分检测分析方法还包括步骤50:水平度检测,如果水平度超过设置,垂直度调整失败。

步骤20中,通过检测适用于垂直度调整的有形成分检测芯片中的有形成分分布形态或清晰度,判断垂直度是否合格。

适用于垂直度调整的有形成分检测芯片中的检测样品为血液,步骤20中,通过检测拍摄到的红血球图像分布与红血球大小判断垂直度是否合格。

适用于垂直度调整的有形成分检测芯片中的检测样品为含粒子溶液,步骤20中,通过检测拍摄到含粒子溶液中的参比粒子图像分布与大小判断垂直度是否合格。

所述参比粒子为漂浮粒子或所述参比粒子为沉底粒子。

步骤20中,通过检测适用于垂直度调整的有形成分检测芯片上设置的两个或两个以上的标记点的大小,判断垂直度是否合格。

上述技术方案的技术效果之1是:在有形物检测之前,先进行垂直度的评估和调整,确保在垂直度符合预期的情况下再进行有形成分的检测。避免了因为垂直度偏差导致的图片成像偏差,确保后续图片的一致性,是后续进行图片相关计算的基础。

上述技术方案的技术效果之2是:XY移动组件带动检测芯片在水平面上沿X方向或Y方向移动,使垂直度检测可以在XY平面的任意一个点开始。

上述技术方案的技术效果之3是:水平传感组件能感受承载组件的水平度,确保垂直度调整在合理的水平度基础上进行,避免因为调节垂直度,而使有形物检测芯片失去水平度。有形物检测芯片失去水平度,可能导致的悬浮液样本溢出等问题。

上述技术方案的技术效果之4是:垂直度调整组件包括3个或3个以上调节装置,3点形成一个支撑平面,可调整承载平台所在平面与摄像模块的垂直度。

上述技术方案的技术效果之5是:对支撑平面的整体调节,可以调节支撑平面与摄像模块之间的距离,实际是调节成像焦距,减少了对焦机构的复杂度。

上述技术方案的技术效果之6是:步进电机驱动丝杆机械偶合进行调整,能超越手动调整,实现电控精细化调节。

上述技术方案的技术效果之7是:基座和支持螺丝;转动螺丝可以调节承载平台的垂直度,提供了一种便捷的低成本的手动调节手段,在垂直度要求不高的条件下,可以低成本进行手动调节。

上述技术方案的技术效果之8是:垂直度调整的有形成分检测芯片的腔体上分布3个或3个以上的标记,标记用于成像检测过程中垂直度检测,检测过程中,相机通过拍摄图像中获得标记在图片的左右或上下分布位置与大小,判定成像过程中的垂直度。芯片上集成标记,使得垂直度调整有标准的参考物,标记的可识别性使垂直度调整变得更容易一些。没有基准的标记为参考时,可能会反复调整,不能很快回归到预期的垂直度调节范围内。

上述技术方案的技术效果之9是:标记位于腔体内部的下表面、内部的上表面、外部的上表面和外部的下表面,使可用于垂直度调整的芯片种类更齐全,标记可以根据垂直度调整的目标需求,设置在更方便更适合的位置。

上述技术方案的技术效果之10是:标记的形状多种,便于识别,不同形状的标记可以设置在同一芯片中的不同位置,方便垂直度调整过程中的识别,避免相似标记引起的混淆。

上述技术方案的技术效果之11是:标记成阵列分布,即规律的阵列分布,使标记分布自身特征能用于垂直度调整。

上述技术方案的技术效果之12是:带垂直度调整的有形成分检测分析方法,在有形物检测之前,先进行垂直度的评估和调整,确保在垂直度符合预期的情况下再进行有形成分的检测。避免了因为垂直度偏差导致的图片成像偏差,确保后续图片的一致性,是后续进行图片相关计算的基础。若因为垂直度不符合预期就进行图像获取和分析,会将垂直度偏差引起的图像误差引入后续的计算,导致后续计算的偏差。

上述技术方案的技术效果之13是:垂直度调整的次数设置上限,避免无限制的进行垂直度调整,即垂直度的调整控制在一定的区间范围内,更大的基准垂直度需要机械设计来保证,而不应该通过这样的微调机制进行保证,确保整个系统和装置的运行效率。

上述技术方案的技术效果之14是:水平度超过设置,垂直度调整失败,确保垂直度调整在合理的水平度基础上进行,避免因为调节垂直度,而使有形物检测芯片失去设定范围的水平度。有形物检测芯片失去水平度,可能导致的悬浮液样本溢出等问题。

上述技术方案的技术效果之15是:分析垂直度评估显微图像,除了利用垂直度评估显微图像的清晰度进行垂直度识别和判断之外,还可以利用垂直度评估显微图像中的有形成分分布形态进行垂直度判断。尤其是对血液这样有形成分密集程度较高的样本,分布特征更容易被识别,比清晰度具有更好的可识别性。

上述技术方案的技术效果之16是:检测样品为血液,可以在进行实体样本检测之前进行垂直度调整。

上述技术方案的技术效果之17是:检测样品为含粒子溶液,可以通过含粒子溶液中的参比粒子进行垂直度调整,参比粒子的大小和形态相对更固定,更有利于进行垂直度调整。参比粒子可以漂浮或沉底更方便进行对焦,提高调整的效率。

上述技术方案的技术效果之18是:两个或两个以上标记的大小可以直观快速进行判断,方便垂直度调整过程中的识别,提高调整的效率。

附图说明

图1是一种带垂直度调整的有形成分检测分析装置功能框图示意图;

图2是一种带垂直度调整的有形成分检测分析装置功能框图示意图;

图3是一种带垂直度调整的有形成分检测分析装置功能框图示意图;

图4是一种带垂直度调整的有形成分检测分析装置示意图;

图5是一种带垂直度调整的有形成分检测分析装置示意图;

图6是一种有形成分检测分析芯片和承载平台的俯视示意图;

图7是一种有形成分检测分析芯片和承载平台的侧视剖视示意图;

图8是一种承载平台电动方式调节垂直度示意图;

图9是一种有形成分检测分析芯片和承载平台的俯视示意图;图中标号100为承载平台,标号200为有形成分检测分析芯片;

图10是一种有形成分检测分析芯片的侧视示意图;图中标号210为有形成分检测分析芯片的腔体;

图11是一种有形成分检测分析芯片和承载平台的俯视示意图;图中标号100为承载平台,标号200为有形成分检测分析芯片;标号220为有形成分检测分析芯片上标识或标记位;

图12是一种有形成分检测分析芯片的俯视示意图;图中标号200为有形成分检测分析芯片;标号230为有形成分检测分析芯片上的标识阵列;

图13是一种带垂直度调整的有形成分检测分析方法流程示意图;

图14是一种带垂直度调整的有形成分检测分析方法流程示意图;

图15是一种带垂直度调整的有形成分检测分析方法流程示意图;

图16是一种带垂直度调整的有形成分检测分析装置示意图。

具体实施方式

以下结合各附图对本申请内容做进一步详述。

需要说明的是,以下是本申请较佳实施例的说明,并不对本申请构成任何限制。本申请较佳实施例的说明只是作为本申请一般原理的说明。本申请中所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。 此外,术语“第一”“第二”,以及以阿拉伯数字1、2、3等数字编号的技术特征,以及“A”“B”这样的编号,仅用于描述目的,只是为了说明的方便,并不代表时间或空间上的顺序关系;不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”“第二”,以及以阿拉伯数字1、2、3等数字编号的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“若干”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。本申请中涉及的字母与数字的组合“TA”“TB”“H”只是为了说明的方便,具体含义由所代指的具体词汇决定。

如图1至图5,带垂直度调整的有形成分检测分析装置的实施例中,包括检测控制组件、有形成分检测组件、摄像组件、承载组件、检测芯片;摄像组件包括滑台模块、摄像模块;有形成分检测组件包括对焦控制模块、图像获取模块;检测芯片包括待检测样本容纳腔体,检测样本容纳腔体用于容纳待检测样本;滑台模块调节摄像模块与检测芯片之间的距离;摄像模块用于拍摄检测样本容纳腔体内部的待检测样本的图像;对焦控制模块控制滑台模块调节摄像模块与检测芯片之间的距离;图像获取模块获取摄像模块拍摄的图像;承载组件用于承载检测芯片;承载组件包括垂直度调整组件;检测控制组件包括有形成分检测分析组件、垂直度调整控制组件。检测控制组件包括有形物检测分析组件;有形成分检测组件包括垂直度调整控制组件;摄像组件拍摄有形物检测芯片图像,图像获取模块获得垂直度评估显微图像;垂直度调整控制组件,分析垂直度评估显微图像,评估垂直度是否合格;如果垂直度合格,进行有形物检测;如果垂直度不合格,垂直度调整控制组件控制垂直度调整组件调整承载平台与摄像模块的垂直度。

显微成像组件和有形成分检测分析芯片之间的正交或垂直,是指显微成像组件的成像光路径和有形成分检测分析芯片之间正交。如图4和图5,显微成像组件的成像光路径可以直接和有形成分检测分析芯片正交垂直。如图16,显微成像组件的成像光路径也可以通过反光镜或半反半透镜调整后再与有形成分检测分析芯片之间正交。本申请中的摄像模块是包含了上述图4和图5以及图16中的的摄像模块,本申请的目的是在于控制摄像模块的成像光路径输出的光线与有形成分检测分析芯片之间正交。

如图4至图5,垂直度调整控制组件调整的是承载平台与摄像模块的垂直度。摄像模块本身通常可以设置成垂直于水平面的方向。本申请中调整承载平台与摄像模块的垂直度,只涉及调整承载平台,而不去调整摄像模块本身。

垂直度评估显微图像是摄像模块获得的显微放大图像。根据实际显微成像系统放大倍数和垂直度要求,进行垂直度评估显微图像分析。具体可以包括进行垂直度评估显微图像的清晰度分析。根据垂直度调节的目标,设定图像清晰度分析的具体要求。

在一些精度要求不太高的场景中,比如高低差精度要求在3um以上时,可通过肉眼进行判断垂直度评估显微图像的清晰度。即承载平台相对水平面倾斜的最小距离在3um以上时,进行垂直度评估显微图像的清晰度分析时,可以借助机器进行清晰度判断,也可以借助人工进行清晰度判断。

在一些精度要求较高的场景中,比如高低差精度要求在0.5-3um之间时,即承载平台相对水平面倾斜的最小距离在0.5-3um之间时,可通过机器进行垂直度评估显微图像的清晰度评价。

通过机器进行垂直度评估显微图像的清晰度评价,可以先利用图像清晰度评价函数,以固定步数从上到下进行对焦拍摄图片,做对焦清晰度曲线表;找到理想水平面的图像位置,取上下±X步对应的清晰度函数值区间,如“X—MAX—X”时,取“X—MAX”或“MAX—X”区间作为清晰度符合设定的区间的位置。在调节承载组件中垂直度调整组件时,一边调整一边获取图像,并进行获取图像的清晰度评价,获取图像的清晰度,在设定的清晰度区间内,即认为已经图像清晰,处于准焦状态,垂直度调整组件的调整到位。在一些实施例中,40倍放大倍数的显微物镜成像景深约3um深度,Z轴16步对应1um,一步为0.0625um,精对焦固定步数为8步即0.5um,可进行更精细的清晰度评价。

如图2至图3,及如图4至图5,带垂直度调整的有形成分检测分析装置的实施例中,有形成分检测组件还包括XY移动控制组件,承载组件包括XY移动组件,XY移动控制组件输出驱动信号给XY移动组件,XY移动组件带动检测芯片在水平面上沿X方向或Y方向移动。XY移动组件带动检测芯片在X方向或Y方向移动,使摄像模块能获得芯片不同位置的显微放大图像,且只在Z轴一个方向上运动即可调整显微成像组件和有形成分检测分析芯片之间的垂直度。

如图3,带垂直度调整的有形成分检测分析装置的实施例中,承载组件包括水平传感组件,水平传感组件包括水平传感器,水平传感器能够检测承载组件的水平度。水平传感器可以为3轴加速度传感器,也可以是其他类型的水平度传感器。由于本申请中的垂直度调整控制组件调整的是承载平台与摄像模块的垂直度。本申请中调整承载平台与摄像模块的垂直度,只涉及调整承载平台,而不去调整摄像模块本身。但是若摄像模块本身已经非常倾斜,若要调整到承载平台与摄像模块的垂直,承载平台的水平度超过一定程度,会导致检测芯片的严重失去水平,即使能保持和摄像模块正交垂直也会导致其他问题如芯片中的有形成分悬浮液溢出等问题,因此需要对水平度的上限进行管控。

如图6至图9,带垂直度调整的有形成分检测分析装置的实施例中,垂直度调整组件包括3个或3个以上调节装置,调节装置支持承载平台。调节装置包括基座和支持螺丝;支持螺丝支持承载平台,转动螺丝可以调节承载平台的垂直度。

如图6 及图8,带垂直度调整的有形成分检测分析装置的实施例中,垂直度调整组件包括3个或3个以上调节装置,调节装置支持承载平台。

如图7,带垂直度调整的有形成分检测分析装置的实施例中,调节装置是垂直方向设置的3组螺母和螺丝结构,在图7的侧视剖视示意图只呈现了2组螺母和螺丝结构,通过调整3个螺丝进入的深度调整3点之间的平面度。

如图8,垂直度调整的有形成分检测分析装置的实施例中,承载平台以电动方式调节垂直度。调节装置包括丝杆、丝杆螺母,承载平台与丝杆螺母偶合,转动丝杆,可以调节承载平台的垂直度。调节装置包括步进电机,步进电机的轴与转动丝杆机械偶合。

如图6,适用于垂直度调整的有形成分检测芯片的实施例中,包括容纳检测样本的腔体,腔体上分布3个或3个以上的标记,标记用于成像检测过程中垂直度检测,检测过程中,相机通过拍摄图像中获得标记在图片的左右或上下分布位置与大小,判定成像过程中的垂直度。分析垂直度评估显微图像可分析垂直度评估显微图像的清晰度。如果3个标记在垂直度评估显微图像中都能清晰呈现,表明适用于垂直度调整的有形成分检测芯片和摄像模块垂直度符合预期。

除了分析垂直度评估显微图像的清晰度,还可以分析垂直度评估显微图像中的标记分布位置。还可以分析垂直度评估显微图像中的大小。如3个标记分布位置和预期位置偏差大于设定的偏差最大值,也可以认为适用于垂直度调整的有形成分检测芯片即承载平台和摄像模块垂直度不符合预期;反之,3个标记分布位置和预期位置偏差小于设定的偏差最大值,也可以认为适用于垂直度调整的有形成分检测芯片即承载平台和摄像模块垂直度符合预期。

除了分析垂直度评估显微图像的清晰度,还可以分析垂直度评估显微图像中的大小。如3个标记大小和预期大小大于设定的偏差最大值,也可以认为适用于垂直度调整的有形成分检测芯片即承载平台和摄像模块垂直度不符合预期;反之,3个标记大小和预期大小偏差小于设定的偏差最大值,也可以认为适用于垂直度调整的有形成分检测芯片即承载平台和摄像模块垂直度符合预期。

如图6,及图9至图12,一种适用于垂直度调整的有形成分检测芯片的实施例中,包括容纳检测样本的腔体,腔体上分布3个或3个以上的标记,标记用于成像检测过程中垂直度检测,检测过程中,相机通过拍摄图像中获得标记在图片的左右或上下分布位置与大小,判定成像过程中的垂直度。

如图6,一种适用于垂直度调整的有形成分检测芯片的实施例中,芯片带标记,标号1,2,3分别为三个标记点位,芯片可以单层结构不带容纳液态样本的空间,芯片也可以是多层结构待带可容纳液态样本的空间。芯片所带标记是有显微镜下可辨识的标记,包括凹陷、突起、油墨等标记形态;可通过观察不同点位的粒子成像清晰度,来判断是否承载平台是否相对摄像组件的中心呈水平。承载平台上至少有3个不同位置可形成调节面的调节点位。

如图6,A、B、C为调节承载平台水平度的调节位点,至少3个点,可形成调节面。芯片放入承载平台后,可以跟随承载平台移动而同步移动。

在一个具体的带垂直度调整的有形成分检测分析方法实施例中,先明确芯片上三个标记点的位置,即标记1对应芯片位置A(绿色)、即标记2对应芯片位置B(黄色)、即标记3对应芯片位置C(红色)。通过承载平台上的A点B点和C点的调节装置;先校平芯片位置B与芯片位置C点短直线水平,再校平芯片位置A与芯片位置BC间的长直线水平,此时芯片位置A、芯片位置B与芯片位置C位于同一与水平面。

如图6,与芯片位置A、芯片位置B和芯片位置C对应,在承载平台上设置有相应的调节装置,即承载平台上的A点调节装置、B点调节装置和C点调节装置;调节装置可以是手动调节装置,如螺丝,通过手动拧动螺丝实现对应位置平台的升降调节。调节装置也可以是机器控制的电控调节装置。

芯片位置A、芯片位置B和芯片位置C可以设置颜色,如黄、红、绿三点设置成不同颜色;芯片位置A、芯片位置B和芯片位置C是固定的三个观察窗口位置,调节承载平台上的A点调节装置、B点调节装置和C点调节装置之后,可以通过观察窗口位置上显微放大图像即垂直度评估显微图像,来判断调节情况;观察垂直度评估显微图像的特征可以是图像的清晰度也可以是图像中相关有形成分或标记的分布特征或大小等信息。

本申请中,相机即摄像模块只能进行Z轴上下移动,不能进行X、Y轴向移动;承载平台与摄像模块的垂直度调整,仅从承载平台或芯片一侧进行调节。实际中,相机即摄像模块并不一定能处于完全水平状态,所谓校平是指X、Y轴移动时,平台与相机的成像焦平面保持相对水平,即承载平台在移动的时候,相机从上向下对应在承载平台上的每个点到相机的距离都一致,尤其是芯片上每个点到相机的距离都一致,保持芯片显微成像的图像的一致性和准确性。

带垂直度调整的有形成分检测分析方法的一个实施例中:首先,取芯片位置B或芯片位置C点为基点,若以芯片位置C点为基点,则先固定C点调节装置如螺丝,整个校平过程中,C点调节装置不动。

然后,相机即摄像组件从初始位移到芯片位置C点,摄像组件移动Z轴找到准焦面,在移动到同X轴的芯片位置B点,拧动芯片位置B点对应的承载平台上的B点调节装置至准焦;进一步,相机即摄像组件返回芯片位置C点,摄像组件移动Z轴至准焦,再移拧动芯片位置B点对应的承载平台上的B点调节装置至准焦,反复调节至芯片位置B与芯片位置C在同一焦面,即芯片位置B与芯片位置C点间调节X轴移动后,焦面不发生改变。

同样地,以芯片位置C点为基准,调节芯片位置A点对应的承载平台上的A点调节装置如螺丝,至芯片位置A与BC直线在同一焦面,芯片位置A点到芯片位置C点或芯片位置A点到芯片位置B点间调节X或Y轴移动后,焦面不发生改变,三点即校平。

如图6及图11和图12,适用于垂直度调整的有形成分检测芯片的实施例中,标记位于腔体内部的下表面;或标记位于腔体内部的上表面;或标记位于腔体外部的上表面或下表面。

如图6及图11和图12,适用于垂直度调整的有形成分检测芯片实施例中,标记的形状为圆形。在一些附图中没有展示的适用于垂直度调整的有形成分检测芯片实施例中,标记的形状为三角形、正方形或五角星形。

如图10和图9,适用于垂直度调整的有形成分检测芯片的实施例中,芯片为中空结构,可充入液体。图9是充入带粒子的液体后的俯视示意图。可通过观察不同点位的粒子成像清晰度,来判断适用于垂直度调整的有形成分检测芯片即承载平台和摄像模块垂直度是否在设定范围内;适用于垂直度调整的有形成分检测芯片中充入带粒子的液体中,粒子可以是漂浮粒子,也可以是沉降粒子,粒子均匀分布。图10中展示了漂浮粒子漂浮在贴近适用于垂直度调整的有形成分检测芯片腔体的内上表面的情形。图10中也展示了是沉降粒子沉降在适用于垂直度调整的有形成分检测芯片腔体的内下表面的情形。

如图11和图12,适用于垂直度调整的有形成分检测芯片的实施例中,标记成阵列分布。阵列可以是稀疏分布也可以密集分布。在垂直度检测过程中可以选择阵列中的部分元素或全部元素。

如图13至图15,带垂直度调整的有形成分检测分析方法的实施例中,包括步骤10:拍摄适用于垂直度调整的有形成分检测芯片显微放大图像,获得垂直度评估显微图像;骤20:分析垂直度评估显微图像,评估垂直度是否合格;步骤30:如果垂直度合格,进行有形成分检测;步骤40:如果垂直度不合格,进行垂直度调整。

如图14,带垂直度调整的有形成分检测分析方法的实施例中,还包括步骤41:如果垂直度调整次数超过设置,垂直度调整失败。

如图15,带垂直度调整的有形成分检测分析方法的实施例中,包括步骤50:水平度检测,如果水平度超过设置,垂直度调整失败。

如图13至图15,以及图9至图12,带垂直度调整的有形成分检测分析方法以及芯片的实施例中,步骤20中,通过检测适用于垂直度调整的有形成分检测芯片中,拍摄到的有形成分的分布形态或清晰度,判断垂直度是否合格。在垂直度符合预期设定的情况下,对一些明显均匀分布特征的有形成分,如血液稀释液中的红细胞基本分布均匀,正常情况下,红细胞在垂直度评估显微图像中也会均匀分布。如果明显在图像中呈现趋势性的分布特征,比如一边密集,一边稀疏,则能明显判定垂直度不符合预期。当然芯片还可以是其他带有均匀分布有形成分的芯片。

在一些带垂直度调整的有形成分检测分析方法的实施例中,适用于垂直度调整的有形成分检测芯片中的检测样品为血液,步骤20中,通过检测拍摄到的红血球图像分布与红血球大小判断垂直度是否合格。进一步,正常情况下,在放大倍数设定或固定的情况,红细胞在垂直度评估显微图像中也会呈现相应的大小,因此还可以通过有形成分的大小进行垂直度判断。有形成分检测芯片中的检测样品除了血液,还可以替换为尿液、粪便、体液积液、其他体液样本、以及含粒子的非体液溶液。

如图9至图10,带垂直度调整的有形成分检测分析方法以及芯片的实施例中,适用于垂直度调整的有形成分检测芯片中的检测样品为含粒子溶液,步骤20中,通过检测拍摄到的含粒子溶液中的参比粒子图像分布与大小判断垂直度是否合格。检测样品为血液还可以替换为尿液或其他体液或特别配置的溶液。含粒子溶液可以是不含体液的溶液,也可以是血液、尿液、粪便、体液积液中加入参比粒子后的溶液。

如图9至图10,带垂直度调整的有形成分检测分析方法以及芯片的实施例中,参比粒子为漂浮粒子或参比粒子为沉底粒子。图10中展示了漂浮粒子漂浮在贴近适用于垂直度调整的有形成分检测芯片腔体的内上表面的情形。图10中也展示了是沉降粒子沉降在适用于垂直度调整的有形成分检测芯片腔体的内下表面的情形。

如图9,图11及图12,带垂直度调整的有形成分检测分析方法以及芯片的实施例中,在步骤20中,通过检测适用于垂直度调整的有形成分检测芯片上设置的两个或两个以上的标记点的大小,判断垂直度是否合格。图9,图11及图12中的标记点的大小尺寸不同,可以适用于不同的放大倍数的摄像组件。对垂直度要求更高的场合,对标记点的位置精度和尺寸精度要求更高。

在本申请中,利用显微成像技术,通过目标点位的图像清晰度或其他显微图像特征来进行摄像组件和芯片之间的垂直度判断和调整,利用三个可调节承载平台高度的调节点位形成调节面来调节承载平台和摄像组件的垂直度;通过判断不同点位的成像清晰度来判断是否已经垂直或接近垂直,在后续有形成分分析过程中,摄像组件在芯片不同位置进行XY轴向水平运动后成像的一致性和准确性都能有保证。可通过垂直度评估显微图像的量化数据评估对垂直度进行判断,可进行高精度的垂直度的判断;通过设备的调整能快速调节承载平台和摄像组件的垂直度,客观准确。

本申请虽然根据优选实施例和若干备选方案进行说明和描述,但申请不会被在本说明书中的特定描述所限制。其他另外的替代或等同组件也可以用于实践本申请。

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技术分类

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