一种扫描设备倾角调节装置及方法与流程

本技术属于扫描设备，尤其是涉及一种扫描设备倾角调节装置及方法。

背景技术：

1、细胞或切片扫描设备通常由移动平台、光学配件、物镜模块、镜筒光路、光学成像模块、底板及支撑件构成，使用人员按规范操作就能实现细胞或切片的扫描成像；扫描设备在实际使用中移动平台需要根据样品做固定的距离横移或竖移，光学成像模块内置的相机获取样品的实拍图后，光学成像模块做图片拼接处理，受光学成像模块加工精度或相机装配工艺影响，实际光轴和基准光轴（光轴是指相机透镜球心和镜筒内的透镜球心连线所在的直线）存在极小的角度偏差，这会导致图像拼接后边缘部分出现错位的现象，尤其是高放大倍数的物镜下这种情况会越加明显；为了减少角度偏差，通常是在移动平台时做补偿，或是图像拼接过程中做补偿，无论哪种方式，都对平台移动算法和图像处理算法有较高的精度要求，角度偏差越大，越容易出现图像补偿错误，图像处理的时间较长。

技术实现思路

1、本技术提供一种扫描设备倾角调节装置及方法，用于实现相机实际光轴与基准光轴的角度纠偏，以提升图像拼接质量和图像拼接效率。

2、本技术的发明目的一采用如下技术方案实现：

3、一种扫描设备倾角调节装置，包括：包括外环件、相机接口件和镜筒接口件，所述外环件的内环转动连接有内环件，所述相机接口件连接于所述内环件，所述镜筒接口件连接于所述外环件，所述相机接口件的外侧设置有联动架，所述外环件的外环设置有限位组件和调节组件，所述调节组件的伸缩端抵接于所述联动架的一侧，所述限位组件的伸缩端抵接于所述联动架远离所述调节组件的另一侧。

4、通过上述技术方案，内环件能够相对于外环件转动，相机接口件连接于内环件，镜筒接口件连接于外环件，使相机能够通过本技术倾角调节装置相对于镜筒转动，以改变相机内透镜球心z轴的位置，从而实现调节相机光轴角度的调节；相机接口件的外侧设置有联动架，能够通过推动联动架的侧壁，使内环件相对于外环件转动；外环件的外环设置有限位组件和调节组件，调节组件的伸缩端抵住联动架的一侧，而限位组件的伸缩端抵住联动架远离调节组件的一侧，相较于现有技术，工作人员能够通过调节限位组件和调节组件各自伸缩端的伸出长度，使内环件相对于外环件旋转，以纠正相机实际光轴与基准光轴存在的角度偏差，减少了平台移动算法和图像处理算法图像补偿的工作量，进而在提升图像拼接质量的前提下，提高了图像拼接的处理效率。

5、本技术进一步设置为：还包括锁紧件，所述锁紧件穿透所述联动架并抵接于所述外环件的外壁。

6、通过上述技术方案，当相机相对于镜筒转动并且完成光轴纠偏后，工作人员或自动化设备通过锁紧件顶住外环件的外壁，使内环件难以相对于外环件转动，从而使相机接口件不发生位置变动，以提高相机获取图像的稳定性。

7、本技术进一步设置为：所述调节组件包括第一固定块和微调螺纹副，所述第一固定块固定于所述外环件的外壁，所述第一固定块靠近联动架的一侧设置，所述微调螺纹副的前端顶杆穿透所述第一固定块，所述微调螺纹副的前端顶杆抵接于所述联动架。

8、通过上述技术方案，在对相机光轴进行微调时，通过限位组件顶住联动架的一侧，使联动架始终受到一个径向的力，以降低内环件相对于外环件大幅度转动的可能性；微调螺纹副通过旋转使前端顶杆伸长顶住联动架并逐渐增大施加给联动架的顶进力，使联动架发生小幅度的转动，使相机接口件带动相机绕外环件径向方向做旋转微调，从而提高了光轴纠偏的精度。

9、本技术进一步设置为：所述限位组件包括第二固定块，所述第二固定块固定连接于所述外环件的外壁，所述第二固定块穿设有限位螺钉，所述限位螺钉的螺杆套设有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧顶住所述联动架远离所述调节组件的一侧。

10、通过上述技术方案，第二固定块用于固定限位螺钉，限位螺钉的螺杆用于固定伸缩弹簧；在对相机光轴进行微调时，伸缩弹簧施加给联动架一个径向的力，以降低内环件相对于外环件大幅度转动的可能性。

11、本技术进一步设置为：还包括滚珠轴承，所述滚珠轴承设置于所述内环件和所述外环件之间。

12、通过上述技术方案，内环件通过滚珠轴承转动连接于外环件，有利于内环件能够相对于外环件顺畅旋转。

13、本技术进一步设置为：所述内环件的一侧设置有台阶部，所述台阶部伸出所述外环件，所述台阶部设置有外螺纹，所述相机接口件的内侧设置有内螺纹，所述相机接口件螺纹连接于所述内环件。

14、通过上述技术方案，内环件从外环件伸出的台阶部螺纹连接于相机接口件，从而实现相机接口件可拆卸连接于内环件的效果，有利于相机接口件损坏时，随时更换；并且内环件的台阶部不易与外环件发生摩擦，能够使相机接口件旋转更为顺畅。

15、本技术进一步设置为：还包括侧边锁紧件，所述镜筒接口件远离所述外环件的一侧设置有燕尾槽，所述燕尾槽抵接于配合所述扫描设备倾角调节装置使用的镜筒内壁，所述侧边锁紧件穿透镜筒且顶住所述燕尾槽。

16、通过上述技术方案，燕尾槽作为镜筒接口件与镜筒连接的主要结构，当侧边锁紧件未顶住燕尾槽时，镜筒接口件可以相对于镜筒做三百六十度旋转；当侧边锁紧件顶住燕尾槽时，燕尾槽斜面始终有一个垂直方向的力，使得前端燕尾槽贴平镜筒底平面，保证整体水平；在对相机的光轴进行粗调时，工作人员或自动化设备旋转燕尾槽，使相机内透镜球心z轴的位置有较大幅度的变动，从而实现相机光轴的粗调；待燕尾槽旋转到合适位置后，通过侧边锁紧件顶住燕尾槽，从而限制燕尾槽继续旋转。

17、本技术的发明目的二采用如下技术方案实现：

18、一种扫描设备倾角调节方法，应用于上述一种扫描设备倾角调节装置，所述方法包括：

19、基于样品成像位置和拼接基准位置，标定相机实际光轴和基准光轴的位置；

20、测量所述相机实际光轴和所述基准光轴的粗调光轴夹角；

21、先松开所述侧边锁紧件，再基于所述粗调光轴夹角旋转所述燕尾槽，待所述相机实际光轴和所述基准光轴趋近于重合，将所述侧边锁紧件顶住所述燕尾槽；

22、测量所述相机实际光轴和所述基准光轴的微调光轴夹角；

23、先松开所述锁紧件，再基于所述微调光轴夹角扭动所述微调螺纹副，直至所述相机实际光轴和所述基准光轴重合，将所述锁紧件锁紧。

24、通过上述技术方案，根据样品成像位置标定相机实际光轴作为待校准光轴，根据拼接基准位置标定基准光轴，再测量出相机实际光轴和基准光轴之间的初始夹角，作为粗调光轴夹角，先松开侧边锁紧件，再转动燕尾槽，使镜筒接口件转动对应的角度，以带动相机的透镜相对于镜筒大幅转动，待相机实际光轴和基准光轴趋近于重合后，再将侧边锁紧件顶住燕尾槽，使相机的透镜无法相对于镜筒大幅转动，从而完成光轴角度纠偏的粗调；再次测量相机实际光轴和基准光轴的夹角，作为微调光轴夹角，根据微调光轴夹角扭动微调螺纹副，使微调螺纹副前端顶杆伸长顶住联动架并施加顶进力，使相机接口件带动相机绕外环件径向方向做旋转微调，以带动相机的透镜小幅转动，从而实现相机实际光轴的角度微调，反复调节微调螺纹副直到相机实际光轴和基准光轴重合，说明已经完成相机实际光轴角度的纠偏，最后再将锁紧件锁紧使滚珠轴承与相机实际光轴相对静止，从而完成相机实际光轴与基准光轴存在的角度偏差的纠正；相较于现有技术，本技术的方法可控性强，具有较高的光轴纠偏精度。

25、本技术进一步设置为：在所述基于样品成像位置和拼接基准位置，标定相机实际光轴和基准光轴的位置之前，所述方法还包括：

26、将所述锁紧件锁紧，使所述内环件相对于所述外环件静止。

27、通过上述技术方案，在执行相机实际光轴和基准光轴的角度纠偏粗调前，需要将锁紧件锁紧，使内环件相对于外环件静止，降低相机实际光轴粗调的过程中因内环件相对于外环件旋转影响粗调效果的可能性。

28、本技术进一步设置为：在所述基于样品成像位置和拼接基准位置，标定相机实际光轴和基准光轴的位置之前，所述方法还包括：

29、放置待测样品，通过配合所述扫描设备倾角调节装置使用的光学成像模块获得放大样品成像，得到样品成像放大图；

30、基于所述样品成像放大图得到样品成像位置和拼接基准位置。

31、通过上述技术方案，借助光学成像模块将待测样品的图像进行光学放大，得到样品成像放大图，再根据样品成像放大图获取样品成像位置和拼接基准位置，从而提高了标定相机实际光轴和基准光轴的精度。

32、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

33、1.相较于现有技术，工作人员能够通过调节限位组件和调节组件各自伸缩端的伸出长度，使内环件相对于外环件旋转，以纠正相机实际光轴与基准光轴存在的角度偏差，减少了平台移动算法和图像处理算法图像补偿的工作量，进而在提升图像拼接质量的前提下，提高了图像拼接的处理效率。

34、2.相较于现有技术，在对相机光轴进行微调时，通过限位组件顶住联动架的一侧，使联动架始终受到一个径向的力，以降低内环件相对于外环件大幅度转动的可能性；微调螺纹副通过旋转使前端顶杆伸长顶住联动架并逐渐增大施加给联动架的顶进力，使联动架发生小幅度的转动，使相机接口件带动相机绕外环件径向方向做旋转微调，从而提高了光轴纠偏的精度。

35、3.相较于现有技术，内环件从外环件伸出的台阶部螺纹连接于相机接口件，从而实现相机接口件可拆卸连接于内环件的效果，有利于相机接口件损坏时，随时更换；并且内环件的台阶部不易与外环件发生摩擦，能够使相机接口件旋转更为顺畅。