(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211175382.2 (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 杭州博伦脑机科技有限公司 地址 310000 浙江省杭州市余杭区仓前街 道仓兴街1390号9幢B座5楼5 05室 (72)发明人 张超　彭晓聿　李军　李阳　 (74)专利代理 机构 苏州领跃知识产权代理有限 公司 32370 专利代理师 张帆 (51)Int.Cl. G02B 21/00(2006.01) G02B 21/36(2006.01) G02B 5/20(2006.01) G02B 3/14(2006.01) G06N 20/00(2019.01)G06V 10/774(2022.01) (54)发明名称 显微成像系统及其控制方法、 装置、 计算机 可读存储介质 (57)摘要 本申请提供显微 成像系统及其控制方法、 装 置、 计算机可读存储介质， 所述显微成像系统包 括头戴式显微镜和数据处理模块， 所述数据处理 模块包括处理器， 所述处理器被配置成实现如下 步骤： S1： 利用所述头戴式显微镜分别采集在所 述液体透镜的电压值处于不同区间时对应的N张 待测图像； S2： 当对比度最高的M张待测图像不满 足预设对比度条件时， 将所述M张待测图像对应 的液体透镜的电压值范围作为所述液体透镜对 应的电压取值范围， 执行步骤S1； S3： 当所述M张 待测图像满足所述预设对比度条件时， 基于所述 M张待测图像中对比度最高的待测图像对应的电 压值， 确定所述液体透镜的工作电压值， 实现对 焦。 在满足对比度要求的情况 下， 提升对焦效率。 权利要求书3页 说明书16页 附图4页 CN 115453734 A 2022.12.09 CN 115453734 A 1.一种显微成像系统， 其特征在于， 所述显微成像系统包括头戴式显微镜和数据处理 模块， 所述头戴式显微镜包括液体透镜， 所述数据处理模块包括处理器， 所述处理器被配置 成实现如下步骤： S1： 将所述液体透镜对应的电压取值范围划分为N个区间， 利用所述头 戴式显微镜分别 采集在所述液体透 镜的电压值处于不同区间时对应的N张待测图像， N 为大于1的整数； S2： 当对比度最高的M张待测图像不满足预设对比度条件时， 将所述M张待测图像对应 的液体透镜的电压值范围作为所述液体透镜对应的电压取值范围， 执行步骤S1， M为不大于 N的正整数； S3： 当所述M张待测图像满足所述预设对比度条件时， 基于所述M张待测图像中对比度 最高的待测图像对应的电压值， 确定所述液体透 镜的工作电压值， 实现对焦。 2.根据权利要求1所述的显微成像系统， 其特征在于， 所述预设对比度 条件包括以下至 少一种： 所述M张待测图像的对比度的最小值 不小于第一对比度阈值； 所述M张待测图像的对比度的平均值 不小于第二对比度阈值。 3.根据权利要求1所述的显微成像系统， 其特征在于， 所述头 戴式显微镜用于穿戴在实 验动物的头部， 所述实验动物的脑 区注射有光遗传病毒和钙成像病毒， 所述头戴式显微镜 设置有光遗传光学路径和钙成像光学路径； 在对焦后， 所述处 理器还被 配置成实现如下步骤： 利用第一 光源和所述 光遗传光学路径对所述实验动物 施加光遗传刺激； 利用第二 光源和所述钙成像光学路径采集所述实验动物的神经活动图像。 4.根据权利要求3所述的显微成像系统， 其特征在于， 所述显微成像系统还设置有至少 一个摄像头， 对所述实验动物 施加光遗传刺激以及采集神经活动图像的过程包括： S11： 利用所述第 二光源和所述钙 成像光学路径采集所述实验动物的神经活动图像， 利 用每个所述摄 像头采集所述实验动物的行为学图像； S12： 基于所述实验动物的神经活动图像和行为学图像， 检测所述实验动物是否 需要光 遗传刺激； 如果是， 则执 行步骤S13； 如果否， 则执 行步骤S1 1； S13： 获取 所述实验动物对应的刺激配置信息； S14： 基于所述刺激配置信息， 利用所述第一光源和所述光遗传光学路径对所述实验动 物施加光遗传刺激， 执 行步骤S1 1， 直到满足采集结束条件。 5.根据权利要求4所述的显微成像系统， 其特征在于， 所述处理器被配置成采用如下方 式实现步骤S13： 将所述实验动物的神经活动图像和行为学图像输入至刺激配置模型， 以得到所述实验 动物的刺激配置信息； 其中， 所述刺激配置模型的训练过程包括： 获取训练集， 所述训练集包括多个训练数据， 每个所述训练数据包括一个样本对象的 神经活动图像、 行为学图像以及所述样本对象的刺激配置信息的标注数据； 针对所述训练集中的每 个训练数据， 执 行以下处 理： 将所述训练数据中的样本对象的神经活动图像、 行为学图像输入预设的深度学习模 型， 得到所述样本对象的刺激配置信息的预测数据；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115453734 A 2基于所述样本对象的刺激配置信 息的预测数据和标注数据， 对所述深度 学习模型的模 型参数进行 更新； 检测是否满足预设的训练结束条件； 如果是， 则将训练出的深度学习模型作为所述刺 激配置模型； 如果否， 则 利用下一个所述训练数据继续训练所述深度学习模型。 6.根据权利要求3所述的显微成像系统， 其特征在于， 所述头 戴式显微镜还包括第 一二 向色镜、 第二 二向色镜和图像传感器； 所述利用第一 光源和所述 光遗传光学路径对所述实验动物 施加光遗传刺激， 包括： 在所述光遗传光学路径中， 所述第 一光源发出的光， 经过所述第一二向色镜透射后， 再 经过所述第二 二向色镜反射至所述实验动物的头 部， 以对所述实验动物 施加光遗传刺激； 所述利用第二 光源和所述钙成像光学路径采集所述实验动物的神经活动图像， 包括： 在所述钙 成像光学路径中， 所述第 二光源发出的光， 经过所述第一二向色镜反射后， 再 经过所述第二二向色镜反射至所述实验动物的头部， 以激发所述实验动物的钙成像病毒， 并利用所述图像传感器接收所述实验动物的反射光， 以采集所述实验动物的神经活动图 像。 7.根据权利要求6所述的显微成像系统， 其特征在于， 所述头 戴式显微镜还包括第 一滤 光片、 第二滤光片、 第一 准直透镜、 第二准直透镜和至少一个消色差 透镜； 在所述光遗传光学路径中， 沿所述第一光源发出的光的传播方向顺次设置有： 所述第 一滤光片、 所述第一 准直透镜、 所述第一 二向色镜和所述第二 二向色镜； 在所述钙成像光学路径中， 沿所述第二光源发出的光的传播方向顺次设置有： 所述第 二滤光片、 所述第二准直透镜、 所述第一二向色镜、 所述第二二向色镜； 沿所述实验动物的 反射光的传播方向顺次设置有： 所述消色差 透镜、 所述液体透 镜和所述图像传感器。 8.根据权利要求1所述的显微成像系统， 其特征在于， 所述显微成像系统还包括三芯线 缆； 所述数据处理模块还包括数据采集板卡， 所述数据采集板卡利用所述三芯线缆与 所述 头戴式显微镜电连接， 以使所述头戴 式显微镜实现电能传输和数据传输的功能。 9.一种显微成像系统 的控制方法， 其特征在于， 应用于显微成像系统， 所述显微成像系 统包括头戴 式显微镜， 所述头戴 式显微镜包括液体透 镜， 所述方法包括： S1： 将所述液体透镜对应的电压取值范围划分为N个区间， 利用所述头 戴式显微镜分别 采集在所述液体透 镜的电压值处于不同区间时对应的N张待测图像， N 为大于1的整数； S2： 当对比度最高的M张待测图像不满足预设对比度条件时， 将所述M张待测图像对应 的液体透镜的电压值范围作为所述液体透镜对应的电压取值范围， 执行步骤S1， M为不大于 N的正整数； S3： 当所述M张待测图像满足所述预设对比度条件时， 基于所述M张待测图像中对比度 最高的待测图像对应的电压值， 确定所述液体透 镜的工作电压值， 实现对焦。 10.一种显微成像系统的控制装置， 其特征在于， 应用于显微成像系统， 所述显微成像 系统包括头戴 式显微镜， 所述头戴 式显微镜包括液体透 镜， 所述装置包括： 图像测试模块， 用于将所述液体透镜对应的电压取值范围划分为N个区间， 利用所述头 戴式显微镜 分别采集在所述液体透镜的电压值处于不同区间时对应的N张待测图像， N为大 于1的整数；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115453734 A 3