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1、(10)申请公布号 CN 102735609 A (43)申请公布日 2012.10.17 C N 1 0 2 7 3 5 6 0 9 A *CN102735609A* (21)申请号 201110080747.9 (22)申请日 2011.03.31 G01N 21/00(2006.01) H04N 5/335(2006.01) H04N 7/26(2006.01) (71)申请人西门子公司 地址德国慕尼黑 (72)发明人郭心 杜昭辉 (74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限 责任公司 11240 代理人李慧 (54) 发明名称 一种体液成像系统、方法及景深扩展成像装 置 (57) 摘要。
2、 本发明公开了一种体液成像系统，体液成像 方法和一种景深扩展成像装置。其中，该景深扩展 成像装置包括：接口单元，用于接收经当前体液 样本容器中体液样本折射和/或反射的光；和景 深扩展单元，用于对所述接口单元接收到光进行 波前编码和汇聚处理。通过本发明的系统、方法及 装置可以减少成像过程所需的时间，提高系统产 率；以及避免由于频繁调整体液样本容器、景深 扩展成像装置和图像传感器之间的相对位置产生 的误差，提高系统的可靠性。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书8页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 5 页 1。
3、/2页 2 1.一种景深扩展成像装置，所述装置包括： 接口单元(2210a，2210b)，用于接收经当前体液样本容器(21)中体液样本折射和/或 反射的光；以及 景深扩展单元(2220a，2220b)，用于对所述接口单元(2210a，2210b)接收到的光进行 波前编码和汇聚处理。 2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述景深扩展单元(2220a，2220b)包括： 景深扩展元件(2221a)，用于对所述接口单元(2210a，2210b)接收到的光进行波前编 码；和 成像元件(2222a)，用于从所述景深扩展元件(2221a)接收经编码处理的光，并对编码 后的光进行汇聚处理；或者包括： 成像元。
4、件(2221b)，用于对所述接口单元(2210a，2210b)接收到的光进行汇聚处理；和 景深扩展元件(2222b)，用于从所述成像元件(2221b)接收经汇聚处理的光，并对汇聚 后的光进行波前编码处理。 3.一种体液成像系统，所述系统包括： 光源(20)，用于照射当前体液样本容器(21)中的体液样本； 如权利要求1或2所述的景深扩展成像装置(22)；以及 图像传感器(23)，用于从所述景深扩展成像装置(22)接收经波前编码和汇聚的光，并 根据所述经波前编码和汇聚处理的光对体液样本中的有形成分进行成像。 4.根据权利要求3所述的体液成像系统，其中，所述系统进一步包括： 图像解码器(34)，用于。
5、对所述图像传感器(33)所成的图像进行解码，得到聚焦清晰的 图像。 5.根据权利要求4所述的体液成像系统，其中，所述系统进一步包括： 图像处理器(45b)，用于对经所述图像解码器(44b)解码得到的聚焦清晰的图像中的 有形成分进行识别和计数。 6.根据权利要求3所述的体液成像系统，其中，所述系统进一步包括： 图像处理器(44a)，用于从所述图像传感器(43a)接收对有形成分所成的图像，并对所 述图像中的有形成分进行识别和计数。 7.根据权利要求3所述的体液成像系统，其中，所述系统进一步包括： 通道控制装置(51)，用于确定当前样本容器(52(1)中的体液样本为n个体液样本中 的第一个体液样本，。
6、在所述图像传感器(54)对所述第一个体液样本中的有形成分进行成 像后，确定第二个液样本，依此类推，直到所述图像传感器(54)完成第n-1个体液样本中的 有形成分进行成像后，确定第n个体液样本，其中，n为大于1的自然数。 8.根据权利要求3所述的体液样本成像系统，其中，所述当前体液样本容器(62(1)中 的体液样本为n个体液样本中第一个体液样本，其中，n为大于1的自然数，该系统进一步 包括： 通道控制装置(61)，用于控制所述光源(60)照射所述第一个体液样本，并控制所述景 深扩展成像装置(63)接收经所述第一个体液样本折射和/或反射的光，对该接收到的光进 行编码和汇聚处理，在所述图像传感器(6。
7、4)对所述第一个体液样本中的有形成分进行成 像后，控制所述光源(60)照射第二个体液样本，并控制所述景深扩展成像装置(63)接收经 权 利 要 求 书CN 102735609 A 2/2页 3 所述第二个体液样本折射和/或反射的光，对该接收到的光进行编码和汇聚处理，依此类 推，直到完成对n个体液样本中的有形成分进行成像。 9.一种体液成像方法，所述方法包括： 接收经当前体液样本折射和/或反射的光； 对接收到的光进行波前编码和汇聚处理； 根据所述经波前编码和汇聚处理的光，对当前体液样本中的有形成分进行成像。 10.根据权利要求9所述的体液成像方法，其中，该方法进一步包括： 对所述当前体液样本所成。
8、的图像进行解码，得到聚焦清晰的图像。 11.根据权利要求9所述的体液成像方法，其中，该方法进一步包括： 对所述当前体液样本所成的图像中的有形成分进行识别和计数(805)。 12.一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序代码，当一个计算机单元 运行该计算机程序代码时，执行如权利要求9至11任一项所述的步骤。 13.一种可读电子存储介质，该可读电子存储介质用于存储如权利要求12所述的计算 机程序代码。 权 利 要 求 书CN 102735609 A 1/8页 4 一种体液成像系统、 方法及景深扩展成像装置 技术领域 0001 本发明涉及成像技术，尤其涉及一种体液成像系统和方法、及景深扩展。
9、成像装置。 背景技术 0002 体液成像技术是生物研究和临床应用中最有用的技术之一。通常情况下，体液是 一种液体混合物，包含不同形状的较小有形成分。体液包括：血液、唾液、尿液、精液、脑脊髓 液、泪液和汗液等。对体液样本中的有形成分进行成像，所得到的清晰图像能够为相关的生 物学研究、临床诊断学、病理学等提供非常有价值的信息。 0003 一般来说，可以利用显微镜对体液样本中的有形成分进行成像。以尿液样本为例， 大致操作如下：将尿液样本注入尿液样本容器中，利用具有数字图像传感器的显微镜捕获 尿液样本中的有形成分的明视场图像。目前，理论研究主要关注能够提高图像质量和分辨 能力的最近技术，但临床应用更青。
10、睐能够兼顾速度、精确性、可靠性和成本的全自动系统。 0004 目前，随着机械自动化和图像识别技术的发展，全自动临床体液检验技术正逐渐 推广和应用。如下三种技术的应用推动了自动临床体液检验的发展：一、自动流体系统，该 系统能够精确收集、分配以及丢弃体液样本；二、具有自动聚焦优化功能的显微镜，其能够 捕获体液样本的数字图像；三、图像识别软件，该软件能够对显微镜捕获的数字图像进行处 理，以对体液样本中的不同有形成分进行分类和计数。将这三种技术结合起来能够设计出 一种系统，使用该系统能自动生成对临床诊断非常有意义的检测报告。 0005 现有的静态显微技术在实际应用中被广泛使用，例如临床体液检验。下面以。
11、一个 具体的例子介绍这种静态显微镜系统。图1为现有技术中的静态显微镜系统的结构示意 图。该系统包括：光源10、体液样本容器11、成像元件12、图像传感器13和图像处理器14。 0006 其中，光源10从体液样本容器11的底部或顶部照射体液样本。成像元件12，用于 接收经过该体液样本折射和/或反射的光线，将接收的光线进行汇聚处理。数字图像传感 器13，用于接收经所述成像元件12汇聚的光线，对所述体液样本中的有形成分进行成像， 记录所成的图像，并将该图像发送到所述图像处理器14。所述图像处理器14，用于对所述 图像进行进一步处理。 0007 其中，数字图像传感器13可以是电荷耦合器件(CCD)、互。
12、补金属氧化物半导体 器件(CMOS，Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)、或者其它能够成像的数字成 像器件。成像元件12可以是玻璃透镜、聚合物透镜、液体透镜、电磁过滤器、菲涅耳带片 (Fresnel zone plate)、光子晶体等。 0008 如果获得清晰的图像，需满足如下条件： 0009 1/do+1/di-1/f0；其中，do代表有形成分和成像元件12之间的距离，di代表 成像元件12和图像传感器13之间的距离，f代表成像元件12的焦距。 0010 景深是指沿成像系统的轴向上能够获取有形成分清晰图像的距离范围。在本实施 例中，在该距离范围(或。
13、DOF)内的有形成分都能够在图像传感器13上清晰成像。通常情 况下，成像元件12的景深(DOF)很小，一般只有210微米。如果体液样本容器11的腔 说 明 书CN 102735609 A 2/8页 5 的厚度远大于焦深，要使体液样本中的所有有形成分都能够清晰成像，需要将成像元件12 的最佳焦面调整到样本体液样本容器11的底部，等体液样本内的所有有形成分沉降到腔 的底部之后，再对腔的底部的所有有形成分进行成像。或者，要使体液样本中的所有有形成 分都能够清晰成像，需要有效地调整do和di以获得清晰的图像，在成像过程中需要不断地 调整体液样本容器11、成像元件12和图像传感器13之间的相对距离。 0。
14、011 要获得整个体液样本中有形成分的清晰图像，需要等体液样本中的所有有形成分 沉降到体液样本容器11的底部，这在一定程度上延长了每一个体液样本的处理时间，导致 系统具有较小的产率；或者，在成像过程中需要对透镜进行频繁的机械调整，以有效调整体 液样本容器11、成像元件12和图像传感器13之间的相对位置来获取整个体液样本中有形 成分的清晰图像，但是机械调整会引进误差，降低系统的可靠性。 发明内容 0012 有鉴于此，本发明实施例提供一种体液成像系统、方法和景深扩展成像装置，用于 提高体液样本成像的产率，以及提高系统的可靠性。 0013 本发明实施例提供一种景深扩展成像装置，该装置包括： 0014。
15、 接口单元，用于接收经当前体液样本容器中体液样本折射和/或反射的光；以及 0015 景深扩展单元，用于对所述接口单元接收到光进行波前编码和汇聚处理。 0016 在发明的一个较佳实施例中，该景深扩展单元包括： 0017 景深扩展元件，用于对所述接口单元接收到的光进行波前编码；和 0018 成像元件，用于从所述景深扩展元件接收经编码处理的光，并对编码后的光进行 汇聚处理；或者包括： 0019 成像元件，用于对所述接口单元接收到的光进行汇聚处理；和 0020 景深扩展元件，用于从所述成像元件接收经汇聚处理的光，并对汇聚后的光进行 波前编码处理。 0021 本发明另一实施例提供一种体液成像系统，所述系。
16、统包括： 0022 光源，用于照射当前体液样本容器中的体液样本； 0023 如上所述的景深扩展成像装置；以及 0024 图像传感器，用于从所述景深扩展成像装置接收经波前编码和汇聚的光，并根据 所述经波前编码和汇聚处理的光对体液样本中的有形成分进行成像。 0025 在发明的一个较佳实施例中，所述系统进一步包括： 0026 图像解码器，用于对所述图像传感器所成的图像进行解码，得到聚焦清晰的图像。 0027 在发明的一个较佳实施例中，所述系统进一步包括： 0028 图像处理器，用于对经所述图像解码器解码得到的聚焦清晰的图像中的有形成分 进行识别和计数。 0029 在发明的一个较佳实施例中，所述系统进。
17、一步包括： 0030 图像处理器，用于从所述图像传感器接收对有形成分所成的图像，并对所述图像 中的有形成分进行识别和计数。 0031 在发明的一个较佳实施例中，所述系统进一步包括： 0032 通道控制装置，用于确定当前样本容器中的体液样本为n个体液样本中的第一个 说 明 书CN 102735609 A 3/8页 6 体液样本，在所述图像传感器对所述第一个体液样本中的有形成分进行成像后，确定第二 个液样本，依此类推，直到所述图像传感器完成第n-1个体液样本中的有形成分进行成像 后，确定第n个体液样本，其中，n为大于1的自然数。 0033 在发明的一个较佳实施例中，所述当前体液样本容器中的体液样本。
18、为n个体液样 本中第一个体液样本，其中，n为大于1的自然数，该系统进一步包括： 0034 通道控制装置，用于控制所述光源照射所述第一个体液样本，并控制所述景深扩 展成像装置接收经所述第一个体液样本折射和/或反射的光，对该接收到的光进行编码和 汇聚处理，在所述图像传感器对所述第一个体液样本中的有形成分进行成像后，控制所述 光源照射第二个体液样本，并控制所述景深扩展成像装置接收经所述第二个体液样本折射 和/或反射的光，对接收到的光进行编码和汇聚处理，依此类推，直到完成对n个体液样本 中的有形成分进行成像。 0035 本发明另一实施例提供一种体液成像方法，该方法包括： 0036 接收经当前体液样本折。
19、射和/或反射的光； 0037 对接收到的光进行波前编码和汇聚处理； 0038 根据所述经波前编码和汇聚处理的光，对当前体液样本中的有形成分进行成像。 0039 在发明的一个较佳实施例中，该方法进一步包括： 0040 对当前体液样本所成的图像进行解码，得到聚焦清晰的图像。 0041 在发明的一个较佳实施例中，该方法进一步包括： 0042 对所述当前体液样本所成的图像中的有形成分进行识别和计数。 0043 本发明另一实施例提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序 代码，当一个计算机单元运行该计算机程序代码时，执行上述方法中的步骤。 0044 本发明另一实施例提供一种可读电子存储介质，。
20、用于存储上述计算机程序代码。 0045 由上述技术方案可见，在本发明实施例中，在显微镜成像系统中加入景深扩展成 像装置，景深扩展成像装置对投射到其上的光进行波前编码处理，扩大了成像系统的景深。 这样，在对体液样本进行成像处理时，无需等到体液样本中的物质沉降到体液样本容器的 底部时再对体液样本进行成像处理，减少了整个成像过程的处理时间，增加了系统的产率。 此外，由于扩大了景深，无需频繁调整体液样本容器、景深扩展装置和图像传感器之间的相 对位置即可对体液样本中的所有物质进行成像，因此减少了机械调整带来的误差，提高了 系统的可靠性。 附图说明 0046 图1为现有技术中的静态显微镜系统的结构示意图；。
21、 0047 图2是本发明的体液成像系统的第一较佳实施例的结构示意图； 0048 图2(a)是本发明的景深扩展成像装置第一较佳实施例的结构示意图； 0049 图2(b)是本发明的景深扩展成像装置第二较佳实施例的结构示意图； 0050 图3是本发明的体液成像系统第二较佳实施例的结构示意图； 0051 图4(a)是本发明的体液成像系统的第三较佳实施例的结构示意图； 0052 图4(b)是本发明的体液成像系统的第四较佳实施例的结构示意图； 0053 图5为本发明的多通道体液成像系统的第一较佳实施例的结构示意图； 说 明 书CN 102735609 A 4/8页 7 0054 图6为本发明的多通道体液成。
22、像系统的第二较佳实施例的结构示意图； 0055 图7是本发明的体液成像方法的第一较佳实施例的流程示意图； 0056 图8是本发明的体液成像方法的第二较佳实施例的流程示意图。 0057 图中： 0058 10-光源 11-体液样本容器 12-成像元件 13-图像传感器 14-图像处理器 0059 20-光源 21-体液样本容器 22-景深扩展成像装置 23-图像传感器 0060 2210a-接口单元 2220a-景深扩展单元 2221a-景深扩展元件 2222a-成像元 件 0061 2210b-接口单元 2220b-景深扩展单元 2221b-成像元件 2222b-景深扩展元 件 0062 30。
23、-光源 31-体液样本容器 32-景深扩展成像装置 33-图像传感器 34-图 像解码器 0063 40a-光源 41a-体液样本容器 42a-景深扩展成像装置 43a-图像传感器 44a-图像处理器 0064 40b-光源 41b-体液样本容器 42b-景深扩展成像装置 43b-图像传感器 44b-图像解码器 45b-图像处理器 0065 50-光源 51-通道控制装置 52(1)52(2).52(n)-体液样本容器 53-景深 扩展成像装置 54-图像传感器 0066 60-光源 61-通道控制装置 62(1)62(2).62(n)-体液样本容器 63-景深 扩展成像装置 64-图像传感器。
24、 0067 701-对光进行波前编码和汇聚处理 702-对体液中的有形成分进行成像 0068 801-光源照射体液样本n 802-对光进行波前编码和汇聚处理 803-对有形成 分进行成像 804-对所成的图像进行解码 805-对图像中的有形成分进行识别和计数 806-判断是否有未检测的液体样本 具体实施方式 0069 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对 本发明进一步详细说明。 0070 图2是本发明的体液成像系统的第一较佳实施例的结构示意图。在本发明实施例 中，体液可以包括：血液、唾液、尿液、精液、脑脊髓液、泪液和汗液等。 0071 在图2所示的系统包括：。
25、光源20、体液样本容器21、景深扩展成像装置22、图像传 感器23。光源20用于发出一定波长的光，从体液样本容器21的底部或顶部照射体液样本 容器21中的体液样本。景深扩展成像装置22用于接收经该体液样本折射和/或反射的光， 对接收到的光进行波前编码和汇聚处理。图像传感器23用于从景深扩展成像装置22接收 经波前编码和汇聚的光，根据经波前编码和汇聚处理的光对体液样本中的有形成分进行成 像，并记录所成的图像。 0072 图2(a)是本发明的景深扩展成像装置第一较佳实施例的结构示意图。在该实施 例中，景深扩展成像装置22包括：接口单元2210a和景深扩展单元2220a。其中，景深扩展 单元2220。
26、a包括景深扩展元件2221a和成像元件2222a。其中，接口单元2210a用于接收经 说 明 书CN 102735609 A 5/8页 8 体液样本折射和/或反射的光。景深扩展元件2221a用于对接收到的光进行波前编码，并 将波前编码后的光输出到成像元件2222a。成像元件2222a对波前编码后的光进行汇聚处 理。 0073 图2(b)是本发明的景深扩展成像装置第二较佳实施例的结构示意图。在该实施 例中，景深扩展成像装置22包括：接口单元2210b和景深扩展单元2220b。其中，景深扩展 单元2220b包括成像元件2221b和景深扩展元件2222b。其中，接口单元2210b用于接收经 体液样本。
27、折射和/或反射的光。成像元件2221b用于对接收到的光进行汇聚处理，并将汇 聚后的光输出到景深扩展元件2222b。景深扩展元件2222b用于对经成像元件2221b汇聚 的光进行波前编码。 0074 图3是本发明的体液成像系统第二较佳实施例的结构示意图。与图2所示的实施 例相比，本实施例所示的体液成像系统除了包括：光源30、体液样本容器31、景深扩展成像 装置32和图像传感器33之外，还进一步包括图像解码器34。该图像解码器34用于对图像 传感器33所成的图像进行解码，以获取人眼和机器能够感知的聚焦清晰的图像。 0075 图4(a)是本发明的体液成像系统的第三较佳实施例的结构示意图。与图2所示的。
28、 实施例相比，本实施例所示的体液成像系统除了包括：光源40a、体液样本容器41a、景深扩 展成像装置42a和图像传感器43a之外，还进一步包括图像处理器44a。该图像处理器44a 用于从图像传感器43a接收对有形成分所成的图像，并对图像中的有形成分进行识别和计 数。 0076 图4(b)是本发明的体液成像系统的第四较佳实施例的结构示意图。与图3所示 的实施例相比，本实施例所示的体液成像系统除了包括：光源40b、体液样本容器41b、景深 扩展成像装置42b、图像传感器43b和图像解码器44b之外，还进一步包括图像处理器45b。 该图像处理器45b用于从图像解码器44b接收经解码处理的图像，并对图。
29、像中的有形成分 进行识别和计数。 0077 图5为本发明的多通道体液成像系统的第一较佳实施例的结构示意图。该系统包 括：光源50、通道控制装置51、体液样本容器52(1)、体液样本容器52(2).体液样本容器 52(n)、景深扩展成像装置53和图像传感器54，其中，n为大于1的自然数。该通道控制装 置51，用于在n个体液样本中确定第一个体液样本，即体液样本1；所述光源50照射盛有体 液样本1的体液样本容器52(1)的底部或顶部；所述景深扩展成像装置53接收经体液样本 1折射和/或反射的光，对光进行波前编码和汇聚处理；所述图像传感器54接收经景深扩 展成像装置53编码和汇聚的光，根据经波前编码和。
30、汇聚处理的光对体液样本1中的有形成 分进行成像，并记录所成的图像。在完成体液样本1的成像处理后，通道控制装置51确定 第二个体液样本，即体液样本2；光源50、景深扩展成像装置53和图像传感器54执行上述 对应操作，对体液样本2进行成像处理。以此类推，在图像传感器54完成对n-1个体液样 本中的有形成分进行成像后，该通道控制装置确定第n个体液样本。在本实施例中还可以 同时包括图像解码器和图像处理器，或者仅包括两者中的任意一个，且图像解码器和图像 处理器的功能与前述相同。 0078 图6为本发明的多通道体液成像系统的第二较佳实施例的结构示意图。该系统包 括：光源60、通道控制装置61、体液样本容器。
31、62(1)、体液样本容器62(2).体液样本容器 62(n)、景深扩展成像装置63和图像传感器64，其中，n为大于1的自然数。 说 明 书CN 102735609 A 6/8页 9 0079 在检测体液样本1时，该通道控制装置61控制光源60照射盛有体液样本1的体 液样本容器62(1)的底部或顶部，控制景深扩展成像装置63接收经体液样本1折射和/或 反射的光，对接收的光进行波前编码和汇聚处理。在完成体液样本1的成像处理后，通道控 制装置61控制光源60照射体液样本2，并控制景深扩展成像装置63接收经体液样本2折 射和/或反射的光，对光进行波前编码和汇聚处理。本实施例中还进一步包括图像传感器 6。
32、4，用于接收经景深扩展成像装置63编码和汇聚的光，根据经波前编码和汇聚处理的光对 体液样本1中的有形成分进行成像，并记录所成的图像。依此类推，直到完成n个体液样本 的成像处理。在本实施例中还可以同时包括图像解码器和图像处理器，或者仅包括两者中 的任意一个，且图像解码器和图像处理器的功能与前述相同。 0080 在本发明图5和图6示出的多通道体液成像系统中，每个体液样本容器和光源、景 深扩展成像装置等构成一个流体通道，n个流体通道之间相互独立且可以分开操作。例如， 完成体液样本1的成像处理后，在对体液样本1进行成像的流体通道1进行清洗的同时，可 以将成像系统切换至另一个流体通道，执行另外一个体液样。
33、本的成像处理。这样，通过并行 操作可以提高成像系统的产率。 0081 在本发明实施例中，成像元件可以是玻璃透镜、聚合物透镜、液体透镜、电磁过滤 器、菲涅耳带片(Fresnel zone plate)、光子晶体等。图像传感器23可以是电荷耦合器件 (CCD)、互补金属氧化物半导体器件(CMOS，Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)、 或者其它能够成像的数字成像器件。景深扩展元件通常是由光学材料，例如玻璃，或者透明 度、厚度或折射率可变的塑料薄膜制成。 0082 在本发明实施例中，以成像元件为透镜为例进行说明。景深扩展元件和成像元件 之间在空间上可以是分。
34、离的，也可以集成在一起。在分离的情况下，景深扩展元件和透镜之 间的距离很小，通常要小于几毫米。在集成的情况下，景深扩展元件可以是透镜表面的浮雕 结构，例如是由具有不同半径和可变透镜厚度的分离区组成的图样；或者，景深扩展元件可 以是由不同折射率的材料制成的透镜区域组成的图样。当景深扩展元件使用的材料与透镜 具有不同折射率时，可以将这种材料涂覆在透镜表面的分离区域上以形成图样。 0083 在较佳情况下，景深扩展元件是一种相位掩模板，在对光进行波前编码时仅影响 光的相位而不影响光的幅度，包含此种景深扩展元件的光学系统是一种高效的光学系统， 能更有效地扩展成像元件的景深。 0084 景深扩展元件通过以。
35、下方式影响光学系统：通常情况下，光学系统对物体成像，其 最佳成像面在一定的景深范围内。像面对物距较为敏感，也就是说，光学系统的最佳成像面 深度较低。以该光学系统的点扩散函数(Point Spread Function，简称PSF)或者光学传递 函数(Optical Transfer Function，简称OTF)来评价该光学系统的成像质量。而加入了景 深扩展元件后，通过在传统光学系统的光路之中插入一个具有相位调制的掩模板。加入掩 模板后，由物面上的一个点发出的不同方向的光线不再在其共轭焦面上汇聚成一点，而是 在焦面前后变成一束均匀的细光束，也即这一特殊的相位掩模板改变了光线在传统光学系 统中应。
36、有的方向，从而对光波波前进行了编码，使得整个光学系统的PSF或者OTF对离焦不 敏感。虽然在加入景深扩展元件后，光学系统的OTF有所降低，但只要OTF不包含零点，就 可以利用数字图像处理的方法对图像进行恢复。然后经过数字图像处理技术对离焦不敏感 中间模糊图像进行解码来获得最终的清晰图像，从而达到增大传统光学系统景深的目的。 说 明 书CN 102735609 A 7/8页 10 0085 以景深扩展元件为三次相位调制(Cubic-PM)掩模板为例进行介绍。当Cubic-PM 掩模板具有如下面型：P(x)(x 3 +y 3 )时，根据几何光学原理可以求得光学系统的光学传 递函数OTF的表达式已经。
37、和离焦波相差系数无关了。这就表明：三次方相位掩模有效的改 造了光学系统的OTF，并且使之变得对离焦不敏感。代表用于调整景深的参数。当 0时，P(x)1，代表没有使用掩模板或掩模板为透明遮光板。景深扩展能力随绝对值 的增加而增加。但是图像的对比度会随着的增加而降低。因此，在实际应用中，景深的 增加是有限度的，在满足对比度要求的情况下，可以通过增加的绝对值来增加系统的景 深。 0086 另外一方面，虽然加入三次相位板后，使光学系统的OTF对景深不敏感，但是和传 统光学系统的对焦OTF相比，其幅值有较大程度的下降，而且相位板的越大，其下降的程 度就越严重。然而，在有效频带范围内，波前编码系统的OTF。
38、却没有零点或近零点，这就意 味着原始系统中位于景深之外的信息并没有丢失，而只是以某种方式进行了编码而已。对 于景深扩展系统来说，最佳像面的概念已经不存在了，因为在很大的范围之内，系统所获得 的图像都被均匀一致的模糊了，或者说是编码了。 0087 以上是本发明系统和装置的较佳实施例，下面详细介绍本发明方法的具体实施方 式。 0088 图7是本发明的体液成像方法第一较佳实施例的流程示意图。本实施例包括如下 步骤： 0089 步骤701：景深扩展成像装置接收经当前体液样本折射和/或反射的光，对接收到 的光进行波前编码和汇聚处理。 0090 步骤702：图像传感器接收经景深扩展成像装置编码和汇聚的光，。
39、根据经波前编 码和汇聚处理的光对体液样本中的有形成分进行成像。 0091 图8是本发明的体液成像方法的第二较佳实施例的流程示意图。本实施例包括如 下步骤： 0092 步骤801：光源从体液样本容器n的底部或顶部照射体液样本n。n为自然数，例 如n1，为体液样本1。 0093 步骤802：景深扩展成像装置接收经体液样本n折射和/或反射的光，对光进行编 码和汇聚处理。 0094 步骤803：根据经波前编码和汇聚处理的光对体液样本n中的有形成分进行成像， 并记录所成的图像。 0095 步骤804：对所成的图像进行解码处理以获取人眼或者计算机能够感知的聚焦清 晰的图像。 0096 在本发明实施例中，可。
40、以对所成的图像进行去卷积处理得到聚焦清晰的图像。 0097 步骤805：接收经解码处理的图像，对图像中的有形成分进行识别和计数。 0098 步骤806：判断是否有未检测的液体样本，如果有，返回步骤801执行对下一个体 液样本n+1，例如体液样本2，的成像处理；否则，结束本流程。 0099 其中，在步骤802中，可以先对折射和/或反射的光进行波前编码，对编码后的光 进行会聚处理，也可以先对折射和/或反射的光进行汇聚，再对汇聚的光进行波前编码。根 据具体需要，也可以不包括步骤804和步骤805，或者两者中的任一者。 说 明 书CN 102735609 A 10 8/8页 11 0100 本发明实施。
41、例使用了包含景深扩展元件的景深扩展成像装置对体液样本进行成 像处理，扩展了显微镜成像的景深，例如可以将显微镜的景深扩展为1050微米。这样在 对体液样本进行成像处理时，无需等到体液样本中的物质沉降到体液样本容器的底部时再 对体液样本进行成像处理，减少了整个成像过程的处理时间，增加了系统的产率。此外，由 于扩大了景深，无需频繁调整体液样本容器、景深扩展成像装置和图像传感器之间的相对 位置即可对体液样本中的所有物质进行成像，因此减少了机械调整带来的误差，提高了系 统的可靠性。 0101 本发明还提供了一种机器可读的存储介质，存储用于使一机器执行如本文所述的 对体液样本进行成像的方法的指令。具体地，。
42、可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该 存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码，且使该系统或者 装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。 0102 在这种情况下，从存储介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实 施例的功能，因此程序代码和存储程序代码的存储介质构成了本发明的一部分。 0103 用于提供程序代码的存储介质实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、 CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地， 可以由通信网络从服务器计算机上下载程。
43、序代码。 0104 此外，应该清楚的是，不仅可以通过执行计算机所读出的程序代码，而且可以通过 基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作，从而 实现上述实施例中任意一项实施例的功能。 0105 此外，可以理解的是，将由存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板 中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于程 序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而 实现上述实施例中任一实施例的功能。 说 明 书CN 102735609 A 11 1/5页 12 图1 图2 图2(a) 说 明 书 附 图CN 102735609 A 12 2/5页 13 图2(b) 图3 图4(a) 图4(b) 说 明 书 附 图CN 102735609 A 13 3/5页 14 图5 图6 说 明 书 附 图CN 102735609 A 14 4/5页 15 图7 说 明 书 附 图CN 102735609 A 15 5/5页 16 图8 说 明 书 附 图CN 102735609 A 16 。