自适应显微镜及其使用方法和自适应调焦方法.pdf

本发明公开了一种显微镜，包括：用于放置载玻片的载物台；位于载物台下方并用于对载玻片上的目标物进行放大的显微镜头；第一端与显微镜头连接的用于获取显微镜头显示图像的图像获取装置；与图像获取装置第二端连接的用于显示图像获取装置获取图像的触摸屏控制终端；第一端与触摸屏控制终端连接，第二端与显微镜头连接，第三端与载物台连接的，用于接受触摸屏控制终端的指令对显微镜头和载物台进行移动实现自动对焦的自适应调整系统。另外本发明还公开了其调焦方法和使用方法。根据本发明的显微镜，可以通过触摸进行显微镜自动调焦，载物台位置的移动实现自动调节观察视野，以及对图片进行放大、缩小、移动、拍照保存等处理。

权利要求书
1.  一种自适应显微镜（1000），包括：
载物台(1100),可用于放置待测物；
显微镜头(1200)，位于所述载物台(1100)下方并用于对待测物进行观测；
图像获取装置（1400），其第一端与所述显微镜头(1200)连接，用于从所述显微镜头（1200）获取其观测的图像；
触摸屏控制终端（1500），与所述图像获取装置（1400）的第二端连接，用于呈现所述图像获取装置（1400）获取的图像，并接收触摸指令；
自适应调整系统（1600），其第一端与所述触摸屏控制终端（1500）连接，其第二端与所述显微镜头（1200）连接，其第三端与所述载物台（1100）连接，用于根据所述触摸屏控制终端（1500）所感测的指令对所述显微镜头（1200）和所述载物台（1100）进行相对移动以使得所述显微镜头进行优化的观测。

2.  根据权利要求1所述的显微镜（1000），还包括：
位于所述载物台（1100）上方并与所述显微镜头（1200）基本上处于同一直线上的光源（1300）。

3.  根据权利要求1所述的显微镜（1000），其中所述自适应调整系统（1600）包括：自适应下位机（1610）、横向移动电机（1620）、纵向移动电机（1630）和位置传感器（1640），其中，
所述横向移动电机（1620）和所述纵向移动电机（1630）固定在所述载物台（1100）上并分别与所述自动对焦下位机（1610）连接，用于控制所述载物台（1100）进行横向和/或纵向移动；
所述位置传感器（1640）固定在所述载物台（1100）上并与所述自适应下位机（1610）连接，用于确定所述载物台（1100）的位置。

4.  根据权利要求3所述的显微镜（1000），所述自适应调整系统（1600）至少包括四个所述位置传感器（1640），其中，两个所述位置传感器（1640）位于所述横向移动电机（1620）的一侧；另外两个所述位置传感器（1640）位于所述纵向移动电机（1630）的一侧。

5.  根据权利要求3所述的显微镜（1000），所述自适应调整系统（1600）还包括垂直电机（1650）和编码器（1660），其中，
所述垂直电机（1650）的第一端与所述显微镜头（1200）连接，第二端与所述自适应下位机（1610）连接，用于控制所述显微镜头（1200）垂直轴向移动；
所述编码器（1660）安装在所述显微镜头（1200）和所述垂直电机（1650）之间并与所述自适应下位机（1610）连接，用于获取所述垂直电机（1650）的位置信息。

6.  根据权利要求3所述的显微镜（1000），其中所述触摸屏控制终端（1500）通过连接装置与所述自适应下位机（1610）连接。

7.  一种自适应显微镜的自动对焦方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：选定当前位置，开始自动对焦；
步骤2：采集一帧图像并计算其信息熵和灰度方差得到评价参数P1；
步骤3：控制镜头向上或向下运动步长m，再采集一帧图像并计算其信息熵和灰度方差，得到评价参数P2；
步骤4：判定m值大小，当m小于d时对焦成功，退出对焦流程，当m大于等于d时，进入步骤5；
步骤5：判断P1和P2的大小，当P2>P1时进入步骤6，当P2<P1进入步骤7；
步骤6：当P2>P1时，控制镜头在相同方向继续运动步长m，进入步骤2，进行循环操作；
步骤7：当P2<P1时，改变镜头运动方向，减小m值后，移动减小的步长m，进入步骤2，进行循环操作，直至对焦成功。

8.  根据权利要求7所述的对焦方法，其中所述m的初始值为200、150和100，所述d为1、2或3。

9.  根据权利要求7所述的对焦方法，其中所述评价参数为灰度方差/信息熵。

10.  一种利用自适应显微镜进行显微成像的方法，
提供一种显微镜，其包括：载物台(1100),可用于放置待测物；显微镜头(1200)，位于所述载物台(1100)下方并用于对待测物进行观测；图像 获取装置（1400），其第一端与所述显微镜头(1200)连接，用于从所述显微镜头（1200）获取其观测的图像；触摸屏控制终端（1500），与所述图像获取装置（1400）的第二端连接，用于呈现所述图像获取装置（1400）获取的图像，并接收触摸指令；自适应调整系统（1600），其第一端与所述触摸屏控制终端（1500）连接，其第二端与所述显微镜头（1200）连接，其第三端与所述载物台（1100）连接，用于根据所述触摸屏控制终端（1500）所感测的指令对所述显微镜头（1200）和所述载物台（1100）进行相对移动以使得所述显微镜头进行优化的观测；
该方法还包括：
图像预览步骤（S1300）：通过触摸屏控制终端（1500）观察图像；
自调节步骤（S1400）：图像不清晰或目标物不在视野时，通过触摸屏控制终端（1500）对自适应调整系统（1600）发出指令，实现自动对焦和/或载物台位置的移动。

说明书自适应显微镜及其使用方法和自适应调焦方法
技术领域
本发明涉及电子科技、光学和图像处理领域，具体地涉及一种自适应显微镜及其使用方法。
背景技术
在物理、生物、医学等领域中，显微镜是不可或缺的工具，尤其在生物医疗领域，显微镜能否对早期组织样品进行精确观测会直接影响到很多疾病在萌芽阶段的发现并治疗。
目前，常用的显微镜有的是手动操作不够方便；有的没有利用科技发展最新成果对观察到的原始图像进行处理和再加工，没有将显微镜和电子计算机技术结合起来，不能实现智能化，观察质量和观察结果有效程度较低，严重的影响了物理、生物和医学领域中的观测和判断结果，尤其是在生物医药领域阻碍了医疗技术的发展，耽误了病人的治疗。
发明内容
为此，本发明提出了一种可以解决上述问题的或至少能部分解决上述问题的一种显微镜及其使用方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种自适应显微镜，包括：
载物台，可用于放置待测物；
显微镜头，位于所述载物台下方并用于对待测物进行观测；
图像获取装置，其第一端与所述显微镜头连接，用于从所述显微镜头获取其观测的图像；
触摸屏控制终端，与所述图像获取装置的第二端连接，用于呈现所述图像获取装置获取的图像，并接收触摸指令；
自适应调整系统，其第一端与所述触摸屏控制终端连接，其第二端与所述显微镜头连接，其第三端与所述载物台连接，用于根据所述触摸屏控制终端所感测的指令对所述显微镜头和所述载物台进行相对移动以使得所述显微镜头进行优化的观测。
可选地，根据本发明的显微镜，还包括：
位于所述载物台上方并与所述显微镜头基本上处于同一直线上的光源。
可选地，根据本发明的显微镜，其中所述自适应调整系统包括：自适应下位机、横向移动电机、纵向移动电机和位置传感器，其中，
所述横向移动电机和所述纵向移动电机固定在所述载物台上并分别与所述自动对焦下位机连接，用于控制所述载物台进行横向和/或纵向移动；
所述位置传感器固定在所述载物台上并与所述自适应下位机连接，用于确定所述载物台的位置。
可选地，根据本发明的显微镜，所述自适应调整系统至少包括四个所述位置传感器，其中，两个所述位置传感器位于所述横向移动电机的一侧；另外两个所述位置传感器位于所述纵向移动电机的一侧。
可选地，根据本发明的显微镜，所述自适应调整系统还包括垂直电机和编码器，其中，
所述垂直电机的第一端与所述显微镜头连接，第二端与所述自适应下位机连接，用于控制所述显微镜头垂直轴向移动；
所述编码器安装在所述显微镜头和所述垂直电机之间并与所述自适应下位机连接，用于获取所述垂直电机的位置信息。
可选地，根据本发明的显微镜，其中所述触摸屏控制终端通过连接装置与所述自适应下位机连接。
根据本发明的另一方面，提供了一种自适应显微镜的自动对焦方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：选定当前位置，开始自动对焦；
步骤2：采集一帧图像并计算其信息熵和灰度方差得到评价参数P1；
步骤3：控制镜头向上或向下运动步长m，再采集一帧图像并计算其信息熵和灰度方差，得到评价参数P2；
步骤4：判定m值大小，当m小于d时对焦成功，退出对焦流程，当m大于等于d时，进入步骤5；
步骤5：判断P1和P2的大小，当P2>P1时进入步骤6，当P2<P1 进入步骤7；
步骤6：当P2>P1时，控制镜头在相同方向继续运动步长m，进入步骤2，进行循环操作；
步骤7：当P2<P1时，改变镜头运动方向，减小m值后，移动减小的步长m，进入步骤2，进行循环操作，直至对焦成功。
可选地，根据本发明的对焦方法，其中所述m的初始值为200、150和100，所述d为1、2或3。
可选地，根据本发明的对焦方法，其中所述评价参数为灰度方差/信息熵。
根据本发明的另一方面，提供了一种利用自适应显微镜进行显微成像的方法，
提供一种显微镜，其包括：载物台,可用于放置待测物；显微镜头，位于所述载物台下方并用于对待测物进行观测；图像获取装置，其第一端与所述显微镜头连接，用于从所述显微镜头获取其观测的图像；触摸屏控制终端，与所述图像获取装置的第二端连接，用于呈现所述图像获取装置获取的图像，并接收触摸指令；自适应调整系统，其第一端与所述触摸屏控制终端连接，其第二端与所述显微镜头连接，其第三端与所述载物台连接，用于根据所述触摸屏控制终端所感测的指令对所述显微镜头和所述载物台进行相对移动以使得所述显微镜头进行优化的观测；
该方法还包括：
图像预览步骤：通过触摸屏控制终端观察图像；
自调节步骤：图像不清晰或目标物不在视野时，通过触摸屏控制终端（1500）对自适应调整系统（1600）发出指令，实现自动对焦和/或载物台位置的移动。
根据本发明的显微镜及其调焦方法和使用方法，可以在触摸屏控制终端通过触摸进行显微镜的自动调焦，以及对图片进行放大、缩小、移动、拍照保存等处理，可以应用在物理、生物和医学等领域。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目 的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。其中在附图中，参考数字之后的字母标记指示多个相同的部件，当泛指这些部件时，将省略其最后的字母标记。在附图中：
图1示出了根据本发明一种实施方式的显微镜；
图2示出了根据本发明一种实施方式的显微镜的使用方法流程图；
图3示出了根据本发明一种实施方式的触摸屏控制终端的显示屏；
图4示出了根据本发明一种实施方式的用显微镜观察细胞的逻辑框图；
图5示出了根据本发明一种实施方式的细胞图片的处理流程图；
图6示出了根据本发明一种实施方式的自动对焦流程图；
其中附图标记为：
显微镜1000，
载物台1100、显微镜头1200、光源1300、图像获取装置1400、触摸屏控制终端1500、自适应调整系统1600、自适应下位机1610、横向移动电机1620、纵向移动电机1630、位置传感器1640、垂直电机1650、编码器1660。
具体实施方式
本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实现方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。
根据本发明的显微镜1000，包括：用于放置载玻片的载物台1100；位于载物台1100下方并用于对载玻片上的目标物进行放大的显微镜头1200；位于载物台1100上方并与显微镜头1200处于同一竖直线上的光源1300；第一端与显微镜头1200连接的用于获取显微镜头1200显示图像的图像获取装置1400；与图像获取装置1400第二端连接的用于显示图像获取装置1400获取图像的触摸屏控制终端1500；第一端与触摸屏控制终端1500连接，第二端与显微镜头1200连接，第三端与载物台1100连接的，用于接受触摸屏控制终端1500的指令对显微镜头1200和载物台1100进行移动实现自动对焦的自适应调整系统1600。
其中图像获取装置1400通过光学连接与显微镜头1200连接，显微镜头设置在显微镜头的转盘上。
在触摸屏控制终端1500设置图像处理功能，使用VC++配合openCV库，可实现对图像的灰度变换，直方图统计、直方图均衡等，另外还涉及不同类型的边缘检测、仿射变换、目标个数提取、目标面积、周长、形状规则程度等信息的提取，粘连目标个数提取分析，在完成分析后可以给出当前图像信息的详细统计。触摸屏控制终端具有实时显示和拍照功能，结合图像处理技术，可以对样品进行更细致更深入的观察，比单纯用肉眼更高效更精确。
根据本发明的显微镜1000，其中所述图像获取装置1400包括摄像头、CCD和照相机，其中CCD为电荷耦合元件。
图像获取装置1400与显微镜连接，将观察到的图像信息转化成数字图像信息并通过连接线传输到触摸屏控制终端。
根据本发明的显微镜1000，其中所述自适应调整系统1600，包括自适应下位机1610，横向移动电机1620、纵向移动电机1630和位置传感器1640，其中，
所述横向移动电机1620和所述纵向移动电机1630固定在所述载物台1100上并分别与所述自适应下位机1610连接，用于控制所述载物台1100进行水平和/或垂直移动；
所述位置传感器1640固定在所述载物台1100上并与所述自适应下位机1610连接，用于跟踪所述载物台1100的位置坐标。
根据本发明的显微镜1000，至少包括一个所述位置传感器1640。
根据本发明的显微镜1000，所述自适应调整系统1600进一步包括垂直电机1650和编码器1660，其中，
所述垂直电机1650第一端与所述显微镜头1200连接，第二端与所述自适应下位机1610连接，用于控制所述显微镜头1200垂直移动；
所述编码器1660安装在所述显微镜头1200和所述垂直电机1650之间并与所述自适应下位机1610连接，用于获取所述垂直电机1650的位置坐标。
根据本发明的显微镜1000，其中所述触摸屏控制终端1500通过连接 装置与所述自适应下位机1610连接。
根据本发明的显微镜1000，其中所述连接装置包括串口、USB接口和无线接口。
根据本发明的显微镜1000，载物台通过电机控制可以进行上下和水平移动，并且在载物台上设置位置传感器，尤其优选在每个电机位置上设置位置传感器来控制电机的位置区间。
另外显微镜头在不同倍数的镜头中选择，不同倍数的镜头安装在镜头座上，镜头座通过电机控制使镜头实现自动升降。
通过上述设置可以实现显微镜头的自动对焦功能。
另外，本发明还提供了一种自动对焦方法，该方法包括以下步骤：步骤1：选定当前位置，开始自动对焦；步骤2：采集一帧图像并计算其信息熵和灰度方差得到评价参数P1；步骤3：控制镜头向上或向下运动步长m，再采集一帧图像并计算其信息熵和灰度方差，得到评价参数P2；步骤4：判定m值大小，当m小于d时对焦成功，退出对焦流程，当m大于等于d时，进入步骤5；步骤5：判断P1和P2的大小，当P2>P1时进入步骤6，当P2<P1进入步骤7；步骤6：当P2>P1时，控制镜头在相同方向继续运动步长m，进入步骤2，进行循环操作；步骤7：当P2<P1时，改变镜头运动方向，减小m值后，移动减小的步长m，进入步骤2，进行循环操作，直至对焦成功。其中，m的初始值为200、150和100，d为1、2或3，评价参数P为灰度方差/信息熵。
对于一组固定位置具有清晰度不同的图像，所述图像的评价参数P值在最清晰时（即对焦最准确时）是最大的，在本发明中主要是通过控制电机使镜头上下移动来寻找此位置，m即电机每次运动的步长，首先向一个方向运动（具体方向视当前位置决定，通过编码器来获取），如果P值一直单调递增，说明还没到最大值，保持这个步长和方向继续运动，直到出现P值变小，说明已经超过最大位置，此时减小步长改变方向往反方向移动，随着P值越来越逼近最大值，电机的运动方向会做多次改变，m值也会减小多次，直到减小到很小，小到小于设定步长d（比如1或者2）,此时可以认为P值已达到最大（因为电机运行一两步的距离很小，对观察到的图像的影响可以忽略），所以用m做判据来使程序退出此自动对焦操 作。
根据本发明的显微镜的使用方法，包括以下步骤：样品放置步骤S1100：将待测样品置于载玻片上，将载玻片放置在所述载物台1100上；启动显微镜步骤S1200：打开显微镜的光源1300，开启自适应下位机1610电源和触摸屏控制终端1500电源，打开终端控制程序；图像预览步骤1300：通过触摸屏控制终端1500观察图像；图像自动对焦步骤1400：图像不清晰时，长按触摸屏控制终端1500的屏幕对自适应调整系统1600发出指令，实现自动对焦；图片处理步骤S1500：对图片进行触摸移动、放大缩小、选取、拍照和保存。
根据本发明的显微镜能够实现触摸屏控制和实现自动对焦，本发明的显微镜实际上是结合光学、电子、机械和计算机等各种技术的一套显微成像系统。可以实现用触摸屏进行智能化控制，比传统显微镜更方便更自动地观察样品，触摸屏具有实时显示和拍照功能，结合图像处理技术，可以对样品进行更细致更深入的观察，比单纯的肉眼更高效更精确，本发明在需要使用显微镜的各个领域，包括物理、生物和医学等领域都具有很好的应用前景。
根据本发明的显微镜可选因素较多，依据本发明权利要求可以设计出不同的实施例，下面将以显微镜为实施例对本发明的进行示例性说明。
实施例
根据图1示出的本发明一种实施方式的显微镜1000，可以看出，该显微镜1000包括：用于放置载玻片的载物台1100；位于所述载物台1100下方并用于对载玻片进行放大的显微镜头1200；位于所述载物台1100上方并与所述显微镜头1200处于同一竖直线上的光源1300；第一端与所述显微镜头1200连接的用于获取所述显微镜头1200显示图像的图像获取装置1400；与所述图像获取装置1400第二端连接的用于显示所述图像获取装置1400获取图像的触摸屏控制终端1500；第一端与所述触摸屏控制终端1500连接，第二端与所述显微镜头1200连接，第三端与所述载物台1100连接的，用于接受所述触摸屏控制终端1500的指令对所述显微镜头1200和所述载物台1100进行移动实现自动对焦的自适应调整系统1600。其中所述图像获取装置1400为摄像头。
所述自适应调整系统1600，包括自适应下位机1610，横向移动电机1620、纵向移动电机1630和位置传感器1640，其中，所述横向移动电机1620和所述纵向移动电机1630固定在所述载物台1100上并分别与所述自适应下位机1610连接，用于控制所述载物台1100进行水平和/或垂直移动；所述位置传感器1640固定在所述载物台1100上并与所述自适应下位机1610连接，用于跟踪所述载物台1100的位置坐标。其进一步地包括4个所述位置传感器1640。
所述自适应调整系统1600进一步包括垂直电机1650和编码器1660，其中，所述垂直电机1650第一端与所述显微镜头1200连接，第二端与所述自适应下位机1610连接，用于控制所述显微镜头1200垂直移动；所述编码器1660安装在所述显微镜头1200和所述垂直电机1650之间并与所述自适应下位机1610连接，用于获取所述垂直电机1650的位置坐标。所述触摸屏控制终端1500通过连接装置与所述自适应下位机1610连接。所述连接装置为串口。
根据图2示出的根据本发明的显微镜的使用方法流程图可以看出：该使用方法包括以下步骤：样品放置步骤S1100：将待测样品置于载玻片上，将载玻片放置在所述载物台1100上；启动显微镜步骤S1200：打开显微镜的光源1300，开启自适应下位机1610电源和触摸屏控制终端1500电源，打开终端控制程序；图像预览步骤1300：通过触摸屏控制终端1500观察图像；图像自动对焦步骤1400：图像不清晰时，长按触摸屏控制终端1500的屏幕对自适应调整系统1600发出指令，实现自动对焦；图片处理步骤S1500：对图片进行触摸移动、放大缩小、选取、拍照和保存。
根据图3示出的根据本发明的显微镜的触摸屏控制终端触摸屏可以看出，触摸屏中大部分区域为触摸屏显示区域A，触摸屏区域B可以弹出菜单，触摸屏区域C可以实现拍照，触摸屏区域D和触摸屏区域E可以手动控制镜头使之上下移动实现手动对焦；单指在屏幕上移动，可以实现载物台的移动，单指长按屏幕上特定区域外的任意区域可以使用自动对焦函数实现自动对焦；对于触摸屏区域拍过的照片或者从菜单项打开图片后，可以使用双指分和的手势实现图片的放大和缩小，也可以用单指画圈的手势截取某一特定大小区域来仔细观察。
根据图4可以看出对血液细胞观察的流程图，将含有细胞的载玻片放置在载物台上后，开启触摸屏控制终端和自适应下位机以及光源电源等；图像获取装置采集图像后进行触摸屏预览，如果需要拍照处理则进行拍照后进行图片处理，处理完毕可以进行结果保存；如果不需要拍照则重新进入触摸屏预览。
根据图5可以看出对血液细胞观察的图像处理示意图，当将获取的细胞图片进行拍照后对其图片进行处理，首先读入显微图像，然后图像进行预处理，预处理过程包括灰度变换和滤波等，预处理的图像进行目标边缘检测，进行边缘检测后对细胞图像进行粘连目标处理，然后进行目标图像信息提取，提取信息包括细胞个数和面积等，最后生成信息报告，图像处理完成。
根据图6示出的根据本发明的自适应显微镜的自动对焦方法，该方法包括以下步骤：步骤1：选定当前位置，开始自动对焦；步骤2：采集一帧图像并计算其信息熵和灰度方差得到评价参数P1；步骤3：控制镜头向上或向下运动步长m，再采集一帧图像并计算其信息熵和灰度方差，得到评价参数P2；步骤4：判定m值大小，当m小于d时对焦成功，退出对焦流程，当m大于等于d时，进入步骤5；步骤5：判断P1和P2的大小，当P2>P1时进入步骤6，当P2<P1进入步骤7；步骤6：当P2>P1时，控制镜头在相同方向继续运动步长m，进入步骤2，进行循环操作；步骤7：当P2<P1时，改变镜头运动方向，减小m值后，移动减小的步长m，进入步骤2，进行循环操作，直至对焦成功。其中，m的初始值为200、150和100，d为1、2或3，评价参数为灰度方差/信息熵。
对于一组固定位置具有清晰度不同的图像，所述图像的评价参数P值在最清晰时（即对焦最准确时）是最大的，在本发明中主要是通过控制电机使镜头上下移动来寻找此位置，m即电机每次运动的步长，首先向一个方向运动（具体方向视当前位置决定，通过编码器来获取），如果P值一直单调递增，说明还没到最大值，保持这个步长和方向继续运动，直到出现P值变小，说明已经超过最大位置，此时减小步长改变方向往反方向移动，随着P值越来越逼近最大值，电机的运动方向会做多次改变，m值也会减小多次，直到减小到很小（比如1或者2）,此时可以认为P值已 达到最大（因为电机运行一两步的距离很小，对观察到的图像的影响可以忽略），所以用m做判据来使程序退出此自动对焦操作。
根据本实施例的显微镜能够实现触摸屏控制和实现自动对焦，本发明的显微镜实际上是结合光学、电子、机械和计算机等各种技术的一套显微成像系统，可以实现用触摸屏进行智能化控制，比传统显微镜更方便更自动地观察样品，触摸屏具有实时显示和拍照功能，结合图像处理技术，可以对样品进行更细致更深入的观察，比单纯的肉眼更高效更精确，本发明在需要使用显微镜的各个领域，包括物理、生物和医学等领域都具有很好的应用前景。
根据本实施例示出的显微镜的使用方法，尤其是对细胞进行观察和图像处理的方法可以看出：根据本发明的显微镜可以通过触摸屏控制终端对图像进行观察预览，放大缩小，拍照移动，并能实现自动对焦，而且可以对图像进行处理，如进行灰度变换、滤波处理、边缘检测、粘连目标处理和图像信息中的统计并生成报告，从而能够得到直观的观察结果。
应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。