玻片自动扫描系统及控制方法与流程

1.本发明涉及扫描设备技术领域，尤其涉及玻片自动扫描系统及控制方法。


背景技术：

2.病理检验需要医生亲眼用显微镜观察病理玻片，医生需要反复观察玻片上的病变信息，这样会导致诊断效率不高。因此玻片扫描影像系统的就应运而生，可以代替人工观察玻片，利用数字显微成像将玻片转化成数字病理玻片，可以在电脑上观察玻片，对任意位置进行放大观察。
3.目前玻片扫描系统已经广泛应用于病理学、血液学、细胞学等诊断中，在临床诊断中得到了广泛的应用。与之对应的，玻片扫描系统中的相关设备也得到了一定程度的发展，如玻片扫描仪目前有单片玻片扫描仪、多片玻片扫描仪等类型。
4.较为成熟的玻片扫描系统一般包括储存玻片的玻片仓、进行扫描玻片的扫描设备、以及在二者之间进行取放玻片的夹爪设备。夹爪设备将玻片仓中的玻片取出后放置于扫描设备上进行扫描成像，完成扫描后，再将玻片放回玻片仓中。
5.由于每个玻片中所记载的病理样本均不相同，因此扫描成像时，需要扫描相机经过玻片定位、对焦、扫描等多个步骤，而针对不同的病理玻片进行上述过程时需要的时长也会有差异，导致夹爪需要在扫描时等待长短不一的时间，容易造成扫描效率低下。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术中玻片扫描时效率低下的缺陷，本发明提出一种玻片自动扫描系统及控制方法。
7.本发明采用的技术方案是，玻片自动扫描系统，包括：
8.至少一个扫描单元，其包括对玻片扫描的采集装置、与所述采集装置匹配的扫描工位；
9.至少一个取片单元，其包括取放玻片的夹取装置；
10.至少一个中转工位，其用于放置取出待扫描的玻片；
11.控制单元，其控制所述夹取装置执行动作，所述动作为等待所述扫描单元完成剩余扫描的等待动作、取出待扫描玻片放置于所述中转工位的取出动作中时长较短的一个。
12.优选的，所述控制单元包括：
13.第一测定模块，采集所述采集装置扫描当前玻片的扫描进度，并根据所述扫描进度确认所述扫描单元完成剩余扫描的等待动作时长；
14.第二测定模块，确认所述夹取装置取出待扫描玻片至所述中转工位所需的取出动作时长；
15.控制模块，比较所述等待动作时长和所述取出动作时长，并根据比较结果控制所述夹取装置执行时长较短的动作。
16.优选的，所述第一测定模块包括采集所述扫描进度的光栅尺，所述光栅尺设于所
述扫描工位处，或设于所述扫描工位和所述中转工位处。
17.优选的，所述中转工位设置于所述扫描单元和/或所述取片单元上。
18.优选的，所述中转工位设置于所述扫描单元上，所述夹取装置一次夹取的玻片数量小于所述中转工位和扫描工位可放置玻片的数量和。
19.优选的，所述中转工位设置于所述取片单元上，所述中转工位和所述夹取装置一次取出的玻片数量大于所述扫描工位可放置玻片的数量。
20.本发明还提出了一种玻片自动扫描控制方法，其采用的方案中，包括步骤如下：
21.步骤一，取出待扫描玻片并进行扫描；
22.步骤二，确定等待当前玻片完成剩余扫描的等待动作的时长、和取出下一待扫描玻片的取出动作的时长，并执行其中时长较短的动作；
23.步骤三，取出并送回完成扫描的玻片、进行下一待扫描玻片的扫描。
24.优选的，当所述步骤二中执行的是所述等待动作时，所述步骤三为先取出完成扫描的玻片并送回玻片储存处，再取出下一带扫描玻片送至扫描处进行扫描。
25.优选的，当所述步骤二中执行的是取出动作时，所述步骤三在进行下一待扫描玻片扫描的同时，将取出的已完成扫描的玻片送回玻片储存处并取出后一个待扫描玻片。
26.优选的，所述步骤二中执行取出动作时，将取出的下一待扫描玻片放置于中转工位处，所述中转工位与扫描位置之间的距离小于取出动作的距离。
27.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
28.1、设置有中转工位可以在正常的扫描流程之外额外提供放置玻片的位置，进而在进行扫描的同时实现取片动作，节省每一次扫描后的取片等待时长，而且由于存在动作时长的对比和选择，可以进一步对整个扫描、取放玻片的动作流程周期进行优化，达到明显缩短扫描周期的效果，提升工作效率；
29.2、由于扫描时的光源装置只在扫描前后的固定时长内开启，精准配合扫描动作，可以减少光源长亮的能源浪费，降低成本，而且也有利于延长扫描装置的使用寿命；
30.3、玻片扫描的整个过程自动化程度高，工序衔接顺畅，可以适应大批量的扫描需求。
附图说明
31.图1是一个实施例中的控制方法流程示意图。
具体实施方式
32.一种玻片自动扫描系统，其包括：
33.至少一个扫描单元，其包括对玻片扫描的采集装置、与所述采集装置匹配的扫描工位；
34.至少一个取片单元，其包括取放玻片的夹取装置；
35.至少一个中转工位，其用于放置取出待扫描的玻片；
36.控制单元，其控制所述夹取装置执行动作，所述动作为等待所述扫描单元完成剩余扫描的等待动作、取出待扫描玻片放置于所述中转工位的取出动作中时长较短的一个。
37.在进行扫描时，玻片会提前存储在储存装置中，一般为各种容量的玻片仓，采集装
置则一般为扫描相机，其对应的扫描工位则是开设于载物台上的。扫描操作流程可以理解为，取片单元在玻片仓处取出待扫描玻片，运送至扫描工位，采集装置进行扫描作业，完成扫描后将获得的图像上传至计算机等储存设备中，取片单元再将完成扫描的玻片取出并送回至玻片仓处，即完成了一片玻片的扫描过程。
38.其中，本实施例设置了中转工位，从而取片单元和中转工位上可以放置的玻片总数量会大于扫描工位上正在进行扫描的玻片数量，这样当一片玻片扫描完成后，夹取装置将其取出的同时，夹取装置还可以将中转工位中的玻片立即放置于扫描工位中，以达到两次扫描间隔极短的效果，缩短扫描的时间周期。当然，也可以是夹取装置取出完成扫描的玻片时，采集装置移动至中转工位处；或者是玻片完成扫描后，中转工位替换扫描工位的位置，以方便采集装置进行扫描。
39.进一步地，通过控制单元的设置，还可以对取片单元中的夹取装置的执行动作进行控制，主要原因在于夹取装置将完成扫描的第一片玻片取出后，采集装置在对第二片玻片进行扫描时，夹取装置可以执行两个动作：
40.等待扫描完成，完成后将第二片玻片取出，并与第一片玻片一起送回玻片仓中，再取出多片玻片进行下一次扫描作业；
41.或者，立马返回玻片仓，将第一片玻片放回，同时取出第三片玻片，并送至中转工位，方便衔接下一次扫描。
42.由于玻片进行扫描时，一般经过定位、对焦和成像多个过程，而不同的玻片所需要的时间长短是存在差异的；同时，玻片仓中玻片的储存位置也存在一定的差异，这也导致了夹取装置往返扫描单元和玻片仓时的时间也会有小的变化。这样就导致了，夹取装置在执行上述两个动作时所需要的时长是会变化的，如果夹取装置被设定为一直只执行其中的一个动作，难免会存在流程周期较长的情况。因此，在控制单元的控制下，让夹取装置总是执行两个动作中时长较短的那个，能够明显的缩短总体的扫描周期，提高工作效率。
43.具体来说，控制单元包括：
44.第一测定模块，采集所述采集装置扫描当前玻片的扫描进度，并根据所述扫描进度确认所述扫描单元完成剩余扫描的等待动作时长；
45.第二测定模块，确认所述夹取装置取出待扫描玻片至所述中转工位所需的取出动作时长；
46.控制模块，比较所述等待动作时长和所述取出动作时长，并根据比较结果控制所述夹取装置执行时长较短的动作。
47.其中，第一测定模块包括采集所述扫描进度的光栅尺，所述光栅尺设于所述扫描工位处，或设于所述扫描工位和所述中转工位处，当采集装置进行扫描时，光栅尺可以同步得到采集装置的进程数据，从而计算出完成扫描的剩余时长，也即夹取装置需要等待的时长。
48.第二测定模块则可以是用于测量夹取装置运动距离的传感设备，也可以是通过提前测定夹取装置往返玻片仓和扫描单元之间的平均时间，并设定一个时长的预设值的方式。
49.对于中转工位的设置，在一个实施例中，中转工位设置于扫描单元处，并且也开设于载物台上并与扫描工位并列，即该中转工位就是第二个扫描工位，二者匹配一个共同的
扫描相机。夹取装置一次夹取的玻片数量小于所述中转工位和扫描工位可放置玻片的数量和，在该实施例中，夹取装置一次拿取一片玻片，其放置到扫描工位上后，根据控制单元的判断，决定执行等待动作或取片动作。
50.其中，中转工位与采集设备之间的配合关系，可以是通过移动中转工位来实现，如通过滑动设置进行中转工位和扫描工位位置的切换动作；也可以是通过移动采集设备来实现，如设置驱动结构，带动采集装置进行平移。
51.当然，一个夹取装置、一个扫描工位、一个扫描相机和一个中转工位形成的配合关系，可以作为一个基础的单元模块，在不同的实施例中，可以出于提高工效和产量的考虑，或者出于节约成本等方面的考虑，从而将多个单元模块进行整合，如两个夹取装置集合为一个机构，其具备一次拿取两片玻片的能力，而两个载物台也并列设置，其上一共设置有两个扫描工位和两个中转工位，这样就可以形成两条扫描的作业线。当然，两个夹取装置也可以不整合成一个，以彼此独立的运作方式也是可以的。
52.在另一个实施例中，中转工位还可以设置在夹取装置上，此时中转工位和所述夹取装置一次取出的玻片数量大于所述扫描工位可放置玻片的数量，在该实施例中，中转工位即第二个夹取装置，两个夹取装置一次最多可以放置两张玻片，而扫描单元只配备有一个扫描相机和一个扫描工位。当第一个夹取装置将其夹取的玻片放置于扫描工位中进行扫描时，此时两个夹取装置都是空白的，其可以进行等待动作，或者进行取片动作。如果执行取片动作时，则只取一片玻片，放置于中转工位上(即第二个夹取装置)，返回至扫描单元位置后，第一个夹取装置将完成扫描的玻片取出，随后第二个夹取装置将其上的第二张玻片放置于扫描工位上，实现扫描动作的衔接。
53.当然，一个夹取装置、一个扫描工位、一个扫描相机和一个中转工位(也是夹取装置)形成的配合关系，可以作为一个基础的单元模块，在不同的实施例中，可以出于提高工效和产量的考虑，或者出于节约成本等方面的考虑，从而将多个单元模块进行整合。
54.另外再公开一种上述的玻片自动扫描系统的控制方法，如图1所示，其包括步骤如下：
55.步骤一，取出待扫描玻片并进行扫描；
56.步骤二，确定等待当前玻片完成剩余扫描的等待动作的时长、和取出下一待扫描玻片的取出动作的时长，并执行其中时长较短的动作；
57.步骤三，取出并送回完成扫描的玻片、进行下一待扫描玻片的扫描。
58.其中，步骤二由于执行的动作不同，可以分成两种情况：当所述步骤二中执行的是所述等待动作时，所述步骤三为先取出完成扫描的玻片并送回玻片储存处，再取出下一带扫描玻片送至扫描处进行扫描；当所述步骤二中执行的是取出动作时，所述步骤三在采集装置完成扫描后，夹取装置取出完成扫描的玻片，采集装置对经过中转工位中转过的下一待扫描玻片进行玻片扫描，同时夹取装置将取出的已完成扫描的玻片送回玻片储存处并取出后一个待扫描玻片。
59.步骤二中确定等待当前玻片完成剩余扫描的等待动作的时长时，可以采用前述的光栅尺结构，也可以采用其它具有测量功能的设备如位置传感器等，或者利用大数据技术对扫描进程进行实时反馈分析，最终得出剩余扫描时长即可；确定取出下一待扫描玻片的取出动作的时长时，可以根据玻片的位置和夹取装置的位置计算行程，并计算出所需要的
时长，可以通过距离传感器等测长的仪器实现，也可以提前对夹取装置往返的行程和时长进行测定，确定一个平均值即可作为取片时长。
60.另外，本发明的扫描单元包括有采集装置和扫描工位，其扫描工位设置于载物台上，所述步骤二中执行取出动作时，将取出的下一待扫描玻片放置于中转工位处，所述中转工位与扫描位置(扫描工位)之间的距离小于取出动作的距离(扫描工位与玻片仓之间的距离)。
61.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。