细胞培养中细胞图像获取装置的控制系统及控制方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及细胞培养技术领域，特别涉及一种细胞培养中细胞图像获取装置的控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]细胞培养的过程中，需要获取细胞形态变化，目前普遍采用摄像机构拍照来获取培养皿中细胞形态图像的方法，由于图像分辨率要求，摄像机构一次只能拍摄培养皿中的部分区域的图像，需要多次摄取才能完成整个培养皿中细胞形态图像的获取。
[0003]传统的细胞培养系统中对于培养皿中细胞形态图像的获取，是采取普通光源，先将光源及摄像机构同步运动到某个位置，再停下拍照，再运动、停止、拍照，通过循环动作完成对整个培养皿细胞形态图像的获取，这样可以有效避免运动拍摄出现的运动模糊问题。然而，这种传统的方式一方面会使得拍照过程很慢;另一方面，这个过程中光源处于一直开启状态，并且光源和镜头在停止过程中产生震动，从而产生位移误差，使得图像不完整。
[0004]因此，需要实现一种而采取持续运动过程中拍照的方式，容易产生运动模糊，使得拍出的图像不清晰。而在连续运动过程中拍照，如何控制运动、快门速度及闪光灯闪光频率，来实现连续运动过程中清晰成像，是目前亟需解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明旨在克服现有细胞培养系统中获取细胞培养图像的效率低、图像质量差的技术缺陷，提供一种细胞培养中细胞图像获取装置的控制系统，包括数据处理模块、第一运动控制模块、第二运动控制模块、闪光灯频率控制模块、摄像机构快门控制模块及位移检测丰旲块;
[0006]所述第一运动控制模块，用于根据所述数据处理模块的信号，控制闪光灯模块运动；
[0007]所述第二运动控制模块，用于根据所述数据处理模块的信号，控制摄像机构运动；
[0008]所述摄像机构快门控制模块，用于根据所述数据处理模块的信号，控制摄像机构快门的开启和闭合；
[0009]所述闪光灯频率控制模块，用于根据所述数据处理模块的信号，控制闪光灯的闪光时间；
[0010]所述位移检测模块，用于检测所述闪光灯模块及所述摄像机构的运动位移，并发送位移信息给所述数据处理模块；
[0011 ]所述数据处理模块，用于分别发送运动信号给第一运动控制模块及第二运动控制模块，使所述闪光灯模块及所述摄像机构进行同步运动;还用于对所述位移信息进行处理，来判断是否需要开启快门及闪光灯;还用于发送快门开启信号给所述摄像机构，发送闪光灯开启信号给所述闪光灯模块。
[0012]—些实施例中，所述闪光灯模块通过滑块设置于第一滑轨上，所述摄像机构通过滑块设置于第二滑轨上，所述闪光灯模块与所述摄像机构分别位于细胞培养板的上下两侧。
[0013]—些实施例中，所述细胞图像获取装置还包括电机，所述第一运动控制模块和所述第二运动控制模块控制所述电机带动所述摄像机构及所述闪光灯模块同步运动。
[0014]一些实施例中，所述数据处理模块为细胞培养中的机台控制器。
[0015]—些实施例中，所述细胞图像获取装置还包括光栅尺，所述光栅尺沿所述第一滑轨及所述第二滑轨平行设置，所述位移检测模块检测所述闪光灯模块及所述摄像机构沿所述光栅尺运动的距离，并发送信号给所述数据处理模块。
[0016]—些实施例中，所述控制系统还用于根据所述位移检测模块所检测到的运动信号计算并调整所述闪光灯模块及所述摄像机构的运动速度。
[0017]—些实施例中，所述摄像机构的快门为10毫秒，所述闪光灯模块的闪光时间为微秒级别。
[0018]相应地，本发明还提供一种细胞培养中细胞图像获取装置的控制方法，包括以下步骤:
[0019]S1、数据处理模块分别发送运动信号给第一运动控制模块及第二运动控制模块，使闪光灯模块及摄像机构进行同步运动；
[0020]S2、所述第一运动控制模块根据所述数据处理模块的信号，控制闪光灯模块运动；所述第二运动控制模块根据所述数据处理模块的信号，控制摄像机构的运动；
[0021]S3、位移检测模块检测所述闪光灯模块及所述摄像机构的运动位移，并发送位移信息给所述数据处理模块；
[0022]S4、所述数据处理模块对位移信息进行处理，来判断是否当前运动距离是否需要开启快门及闪光灯的位置，若是，则执行步骤S5;若否，则返回步骤S3;
[0023]S5、所述数据处理模块发送快门开启信号给所述摄像机构，发送闪光灯开启信号给闪光灯模块；
[0024]S6、所述摄像机构快门控制模块控制摄像机构快门的开启和闭合;所述闪光灯频率控制模块控制闪光灯开启闪光，并控制闪光时间。
[0025]—些实施例中，所述数据处理模块为细胞图像获取装置所在的细胞培养系统中的机台控制器。
[0026]—些实施例中，所述步骤S2中，所述第一运动控制模块和所述第二运动控制模块控制电机带动摄像机构3及闪光灯_旲块冋步运动。
[0027]—些实施例中，所述步骤S3中，所述位移检测模块检测所述闪光灯模块及所述摄像机构沿光栅尺运动的距离，并发送信号给所述数据处理模块。
[0028]本发明的有益效果在于:本发明的通过数据处理模块、运动控制模块及闪光灯频率控制模块及摄像机构快门控制模块，控制闪光灯和摄像机够同步运动，并根据运动速度设置闪光灯的闪光频率和快门开启时间，从而达到了连续运动过程中有效获取细胞培养板中细胞图像的有益效果。
[0029]更加地，本发明通过设置位移检测模块和光栅尺结构，达到了有效根据运动速度调整闪光灯频率的技术效果。
【附图说明】
[0030]图1为本发明提供的细胞培养中细胞图像获取装置的结构图；
[0031]图2为本发明提供的细胞培养中细胞图像获取装置的控制系统模块图；
[0032]图3为本发明提供的细胞培养中细胞图像获取装置的控制方法流程图。
[0033]图标说明:
[0034]1、闪光灯2、第一滑轨
[0035]3、摄像机构4、第二滑轨
[0036]5、控制系统6、滑块
[0037]7、光栅尺8、位移检测模块
[0038]9、细胞培养板51、数据处理模块
[0039]52、第一运动控制模块53、第二运动控制模块
[0040]54、闪光灯频率控制模块55、摄像机构快门控制模块[0041 ]56、位移检测模块
【具体实施方式】
[0042]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
[0043]本发明所要解决的技术问题是如何实现一种可以在连续运功的过程中获取清晰的细胞培养图像。
[0044]本发明是在细胞培养中细胞图像获取装置的基础上，对其控制系统进行进一步阐述，因此，在描述控制系统的具体结构之前，先对细胞培养中细胞图像获取装置进行描述。请参阅图1，示出了细胞培养中细胞图像获取装置一个具体实施例的结构图。具体包括闪光灯1、摄像机构3、控制系统5，以及相互平行放置的第一滑轨2和第二滑轨4。闪光灯I为高速闪光灯，闪光灯I通过滑块6设置于第一滑轨2上，闪光灯I位于细胞培养板9的上方，可沿第一滑轨2相对于细胞培养板9运动，用于拍照过程中的闪光照明。细胞培养板9的下方(底面)设置摄像机构3，摄像机构3通过滑块设置于第二滑轨4上。第一滑轨2装置和第二滑轨4装置分别与电机(图中未示出)连接。控制系统5发送信号给电机，从而控制闪光灯I和摄像机构3分别沿着第一滑轨2和第二滑轨4相对于细胞培养板9同步匀速运动。闪光灯I和摄像机构3的运动速度是控制系统5预先设置的。闪光灯I的闪光频率是控制系统5根据闪光灯I的运动速度而设置的。高速闪光灯I的运动速度和闪光频率(I/闪光时间)需要满足以下条件:闪光时间*运动速度 < 拍照允许的运动模糊距离。
[0045]工作时，控制系统5发送信号给电机，电机控制滑块带动闪光灯I及摄像机构2分别沿着第一滑轨2和第二滑轨4相对于细胞培养板9匀速运动速度。控制系统5控制摄像机构3的快门开启，并控制闪光灯I在摄像机构3快门开启期间闪光，从而获取细胞培养板上的细胞形态图像。
[0046]作为优选，所述摄像机构为显微镜头，快门最快为10毫秒，闪光灯闪光时间是微秒级别。
[0047]作为优选，细胞培养系统中的闪光装置还包括与所述摄像机构3连接的存储装置，用于存储所述细胞形态图片。
[0048]本发明的实施例中，细胞培养系统中高速闪光装置还包括光栅尺7和位移检测模块8，光栅尺7沿所述第一滑轨2及所述第二滑轨4平行设置，光栅尺7用于标定闪光灯I和摄像机构3沿滑轨的运动位置。位移检测模块8用于检测闪光灯I及摄像机构3沿所述光栅尺7的运动距离，