来源: 网络 2025-03-11
1. 光学成像
光学成像系统是扫描仪的核心部分，通过显微镜物镜将玻片样本放大并形成清晰的图像。这一过程与传统光学显微镜类似，主要依赖于物镜的放大倍率（常见为20X、40X、100X等）和数值孔径（NA）。光学系统包括透射光成像和荧光成像两种方式：
透射光成像：通过在样本下方提供光源（通常为LED或卤素灯），光线透过样本，由物镜聚焦成像，再通过摄像头记录图像。这种成像方式适用于染色的组织样本，尤其是苏木精-伊红（H&E）染色的病理切片。
荧光成像：用于观察荧光染料标记的分子结构或蛋白表达。光源发出特定波长的激发光，激发样本中的荧光分子，随后荧光发射光通过滤光片到达摄像头并记录图像。
2. 数字化采集
在光学系统形成样本图像后，图像通过数字摄像头被采集并转换为数字信号。摄像头的传感器（如CCD或CMOS）将光学信号转化为数字数据，生成高清的图像。玻片扫描仪通常具有高像素的摄像头，以确保在高倍率下仍能获得清晰的图像。图像采集的分辨率通常达到0.17 μm/pixel，足以分辨细胞级的结构细节。
3. 自动化控制
玻片扫描仪的自动化系统通过电动载物台进行样本移动，实现全玻片扫描。载物台根据预设的扫描路径，逐行移动玻片，摄像头依次采集不同区域的图像。采集完成后，软件会自动将这些小区域的图像拼接为完整的全玻片图像（whole slide image, WSI）。现代的玻片扫描仪具备高效的自动对焦系统，确保样本的不同部分都处于最佳焦距。
4. 图像处理与分析
扫描完成后，图像处理软件负责对采集到的数字图像进行拼接、增强、分析和存储。软件通常具备智能化处理功能，如自动识别感兴趣区域（ROI）、图像压缩、注释和数据管理等。此外，软件还可以对图像进行后处理，如调整色彩、对比度，甚至进行去噪处理，以提高图像的质量和可视化效果。
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