Abstract
Standaardisatie en efficiëntieverbetering in diergeneeskundige laboratoriumdiagnostiek zijn afhankelijk van de integratie en automatisering van de werkstromen voor de voorbereiding, observatie, beeldvorming en analyse van monsters.Traditionele microscopen hebben vaak problemen zoals onstabiele beeldkwaliteitDe Commissie heeft in het kader van haar onderzoek naar de mogelijkheden voor de ontwikkeling van nieuwe technologieën in Europa een aantal initiatieven genomen om de ontwikkeling van nieuwe technologieën te bevorderen.In dit onderzoek wordt een technische oplossing onderzocht voor de diepgaande integratie van een camera-module met standaardinterfaces en stabiele beeldvorming in een nieuw volledig geautomatiseerd systeem voor diergeneeskundig microscoopDeze integratie beoogt naadloos high-definition digitale beeldvorming mogelijkheden in geautomatiseerde diavoorbereiding en observatie workflows te integreren, waardoor een continue,betrouwbare workflow van de monstervoorbereiding tot de digitale beelduitvoer;Deze aanpak voldoet aan de dubbele eisen van efficiëntie en consistentie die de moderne veterinaire pathologie vereist.
I. Imaging bottlenecks en integratievereisten voor geautomatiseerde veterinaire microscopen
The design objective of modern fully automated veterinary microscopes is to complete the entire process—from slide preparation and staining of blood or tissue samples to digital imaging—within a limited timeframeDit doel stelt hoge eisen aan systeemintegratie en modulecoördinatie.de digitale beeldvorming module dient als kritische schakel tussen fysieke monsters en latere computer analyseDe prestaties ervan bepalen rechtstreeks de kwaliteit van de beelden die door pathologen worden verkregen, waardoor de diagnostische nauwkeurigheid wordt beïnvloed.veel systemen gebruiken beeldoplossingen met beperkingen in compatibiliteitVoorbeelden hiervan zijn de noodzaak van extra stuurprogramma's, beperkte beeldparameterinstelingsbereiken,of inconsistente kleurweergave onder verschillende lichtomstandighedenDeze factoren kunnen efficiëntie knelpunten of foutenbronnen worden binnen geautomatiseerde workflows.levert een stabiele beeldkwaliteit, en software-gebaseerde aanpassingen mogelijk maakt, wordt beschouwd als een effectieve aanpak om de algehele systeembetrouwbaarheid en gebruikerservaring te optimaliseren.
II. Technische kenmerken van de beeldvormingsmodule en aanpassingsmogelijkheden in microscopische systemen
De in dit onderzoek onderzochte beeldvormingsmodule biedt door zijn ontwerpparameters en functionele kenmerken gerichte oplossingen voor de bovengenoemde uitdagingen.De module maakt gebruik van een 1/5-inch beeldsensor met een enkele pixelgrootte van 1Deze grotere pixelgrootte vergroot de signaal-ruisverhouding en het dynamische bereik onder de zwakke lichtomstandigheden die vaak voorkomen in microscopische optische systemen.Het zorgt voor voldoende beelddetail en gradatie bij het observeren van licht gekleurde of zeer transparante exemplaren.
Optisch biedt de lens van de module een gezichtsveld van 80 graden (FOV) met een brandpuntsafstand van 25 mm tot 40 mm.Deze mogelijkheid maakt aanpassing mogelijk aan de beeldvelddekkingseisen van verschillende vergrootingsobjectieven op microscopenVooral bij het observeren van grote oppervlakte smeers onder low-power objectieven, het vermindert het aantal beeld steken operaties, waardoor het verbeteren van de scanning efficiëntie.8±5%Deze mogelijkheid helpt bij het verminderen van kleine oppervlakte-onregelmatigheden tijdens geautomatiseerde scanning.
De module levert MJPEG-geformatteerde 1920x1080 full HD videostreams met 20-30 fps.Dit voldoet niet alleen aan de vraag naar hoge-definitie-opname van statische monsters, maar biedt ook een soepele real-time preview voor potentiële dynamische waarnemingen (e)Het heeft een geïntegreerde automatische belichtingscontrole (AEC), automatische witbalans (AWB),en Auto Gain Control (AGC) -algoritmen omgaan adaptief met variaties in kleur en helderheid veroorzaakt door verschillende kleurmethoden (e.bv. Giemsa-kleur, Diff-Quick-kleur), waardoor handmatige interventie wordt verminderd en de consistentie van de beeldvorming van batchmonsters wordt gewaarborgd.
Belangrijk is dat de module volledig voldoet aan het UVC-protocol (USB Video Class), waardoor bestuurderloze plug-and-play-functionaliteit mogelijk is.Deze functie maakt naadloze integratie in het ingebedde besturingssysteem van de microscoop mogelijk zonder complexe installatie of debugging van de stuurprogramma'sBovendien ondersteunt de module via het USB 2.0 OTG-protocol verbeterde connectiviteitsflexibiliteit.De open interface voor het aanpassen van beeldparameters stelt systeemsoftware in staat om specifieke combinaties van helderheid vooraf in te stellen en terug te halen, contrast, verzadiging en gammawaarden voor verschillende monstertypen (bijv. bloedstrijkingen, celcentrifuge-strijkingen, weefsel afdrukken).Het maakt het zelfs mogelijk de kleurenbalans te verfijnen om rekening te houden met de verschillende kleuringskenmerken van eosinofielen en basofillen, waardoor de visuele herkenning van specifieke cellen wordt geoptimaliseerd.
Met betrekking tot de mechanische en elektrische betrouwbaarheid maakt de module gebruik van een 6-pin soldeerinterface, werkt bij 5 V gelijkstroom en heeft een typisch stroomverbruik van 100-120 mA,voldoen aan de vereisten van ingebedde apparaten voor een laag stroomverbruik en een stabiele stroomvoorzieningDe structuur is doelbewust ontworpen met draadlijmstoffen en afdichtingsmiddelen die op bepaalde lengtes en posities worden aangebracht om kritieke mechanische verbindingen te versterken. Bending and installation stresses on the FPC are standardized to withstand minor vibrations and stress variations that may occur during automated stage movements or mechanical adjustments after integration within the microscope.
III. Systematische verbetering van de prestaties van de systemen voor veterinaire microscopen door middel van module-integratie
De integratie van deze beeldvormingsmodule in volledig geautomatiseerde veterinaire microscopen levert een systematische verbetering van de werkstroom in plaats van slechts aanvullende functionaliteit.De bestaande geautomatiseerde glijtransport van de microscoopDe geïntegreerde hoge-definitie beeldvorming module dient als zijn digitale oog. het omzetten van optische beelden in hoge kwaliteit, reproduceerbare digitale signalen in realtime.
Deze integratie zorgt voor een echte continuïteit in het proces van "voorbereiding-beeldvorming".het systeem kan de module onmiddellijk activeren om high-definition frames vast te leggenDe beeldgegevens, samen met de positie-informatie, worden vervolgens doorgestuurd naar een computersoftware voor het naaien of analyseren, zonder dat de operator van apparaat moet wisselen of de beeldinstellingen moet aanpassen. The module's plug-and-play functionality and consistent color performance ensure comparability between images acquired across different instruments and time points—critical for long-term monitoring or multi-person collaborative diagnosis.
Vanuit ergonomisch en operationele vereenvoudigingsperspectief zijn complexe beeldvormingsparameterconfiguraties in de microscoopbesturingssoftware vervat.Vooraf ingestelde modus zoals Hematologie en Cytologie stellen gebruikers in staat om met één klik de instellingen te selecteren, waardoor de technische belemmering voor het bedienen van het digitale beeldcomponent aanzienlijk wordt verlaagd. Het robuuste mechanische ontwerp van de module zorgt tevens voor compatibiliteit met diergeneeskundig laboratorium.werken in combinatie met de gehele behuizing van de microscoop om de interne precieze optische en mechanische componenten te beschermen.
IV. Conclusie: Vooruitgang naar geïntegreerde en intelligente veterinaire laboratoriumdiagnostiek
Door de diepgaande integratie van gestandaardiseerde, hoogwaardige beeldvorming modules in volledig geautomatiseerde dierenartsmicroscopie systemen,Dit onderzoek toont een duidelijk technisch pad aan om de betrouwbaarheid te verbeteren, efficiëntie en consistentie van de digitale werkstromen van dierenartsenlaboratoria.Deze integratie gaat niet alleen in op gemeenschappelijke problemen in het segment digitale beeldvorming van de huidige geautomatiseerde systemen, maar stelt ook een stabiele, een verstelbare digitale beeldbron die de basis legt voor meer geavanceerde toepassingen, waaronder AI-gebaseerde voorlopige celmorfologische screening, geautomatiseerde pathogeenidentificatie,of kwantitatieve analyse.
Deze oplossing toont aan dat door gebruik te maken van modulaire beeldvormingcomponenten die zijn gevalideerd voor medische omgevingen, medical device developers can focus more intently on their core competencies—automated mechanical systems and software algorithm development—thereby accelerating product iteration and ultimately driving veterinary pathology diagnosis toward greater integration, intelligentie en standaardisatie.
