高通量大视场显微成像系统
兼具超大成像视场与纳米级高光学分辨率,突破空间带宽积物理极限,支持超大面积病理切片极速扫描与高通量细胞表型分析。
HT-WFOV MICROSCOPY
CloudScape OmniScope-Wide
科研级大视场高通量全景成像系统
单次视场:直径 30 mm 超宽平场视场
空间带宽积:> 10 亿有效像素 (1 GigaPixels)
扫描通量:15×15 mm 切片 < 60 秒极速完成
系统简介
本系统突破传统光学显微镜视场(FOV)与空间分辨率不可兼得的物理瓶颈,基于自主研发的大数值孔径超宽视场远心光学镜头与并行阵列式探测技术,单次成像视场达到传统显微镜的 10 倍以上(直径达 30 mm 超宽视场),同时保持全视场衍射极限级高分辨率,极大缩短大面积病理切片扫描、药物高内涵筛选及全脑神经元三维重建的时间。
关键参数
单次视场直径
30 mm (常规显微镜 10x 视场面积)
全场光学分辨率
横向 0.5 μm (全视场无渐晕畸变)
切片全景扫描速度
15 mm × 15 mm 切片 < 60 秒
空间带宽积 (SBP)
超过 10 亿有效像素 (1 GigaPixels)
超高像素探测器
1.5 亿像素科学级背照式面阵 CMOS
高精度运动控制
纳米级闭环定位高速电动载物台
系统详细技术规格配置清单
项目 / 配置指标
标准科研配置 (Standard)
高级病理配置 (Advanced)
旗舰旗舰配置 (Ultimate)
有效成像视场 (FOV)
直径 18 mm 平场视场
直径 25 mm 超大平场
直径 30 mm 极限宽视场
物镜透镜配置
4x, 10x, 20x 大视场平场物镜
10x, 20x, 40x 大数值孔径复消色差
全套定制超低色差远心物镜组
面阵图像传感器
5000 万像素科学级 CMOS
1 亿超高像素高动态 CMOS
1.5 亿超大靶面背照式传感器
样品载具适配
1×3 英寸标准玻片 (4片装)
标准玻片 8 片装 / 24孔板
全自动 100 片玻片料夹 / 384 孔板
自动对焦与数据带宽
图像对比度对焦 | 10 Gbps 接口
实时激光连续跟踪对焦 | 40 Gbps
激光双频闭环跟踪 | 100 Gbps 光纤
视场与空间带宽积突破 (SBP Breakthrough)
空间带宽积提升 10 倍以上
空间带宽积(Space-Bandwidth Product, SBP)是衡量光学成像信息通量的终极指标。传统显微镜受制于光学像差,高分辨率只能局限在极小视野内;OmniScope 系统通过自主多组元复消色差远心对称设计,在保持亚微米分辨力同时,视场直径拓展至 30 mm,实现亿级像素实时直出。
• 10X 视场面积:单张图像涵盖整枚器官或数个完整组织切片
• 全视场边缘零虚化:MTF 全场衰减率 < 5%
• 拼图周期缩短 80%:由数千张拼图减少为数十张无缝大图
不同物镜下的实测成像通量数据
在相同光学放大率下,单次数据吞吐量显著超越常规自动化显微系统:
4x 宏观巡检物镜
单幅视场 7.5 mm × 7.5 mm | 全切片 3 秒概览
10x 组织全景物镜
单幅视场 3.0 mm × 3.0 mm | 分辨率 1.2 μm
20x 细胞分辨物镜
单幅视场 1.5 mm × 1.5 mm | 分辨率 0.6 μm
40x 亚微米物镜
单幅视场 0.75 mm × 0.75 mm | 分辨率 0.35 μm
光机架构与光路系统
超大视场远心光学设计
严格物方与像方双远心光路,消除了离焦引起的倍率变化与成像畸变,保障大视场平整度。
多波长同轴荧光照明
高均匀度自由曲面复眼透镜积分器,多色激发光能量均匀性在 30 mm 视场内达到 96% 以上。
动态激光跟踪自动对焦
高频红外探测光束实时感知玻片微小形变与起伏,闭环驱动纳米级压电透镜,扫描全程零脱焦。
高精度防震载物台
直线电机驱动与光栅尺全闭环反馈,最高运行速度 300 mm/s,重复定位精度优于 10 nm。
CLOUDSCAPE OMNIVISION
高通量全景扫描与智能分析工作站
专为大视场海量图像数据开发的高性能处理平台,融合高速实时图像流式拼图、多通道配准与 AI 细胞智能分割算法。
✓ 实时流式无损拼接,无缝漫游百 G 级超大图像
✓ 内置数十种病理/细胞组织深度学习分割模型
✓ 自动生成符合国际法规标准的数字化全景病理报告
智能图像采集与分析软件
无人值守高通量批处理
支持多载玻片与多孔板全自动连续作业,智能条形码识别、自适应组织边缘探测与自动曝光对焦。
AI 智能细胞表型量化
卷积神经网络精准分割相互重叠黏连的细胞核,自动统计细胞面积、荧光强度均值与共定位系数。
药物高内涵毒性量效拟合
自动汇总 96/384 孔板化合物处理数据,一键拟合 $IC_{50}$ 曲线,输出高内涵药效学热力图。
开放式算法 SDK 接口
提供标准 Python / C++ 开发包,可将用户自研分析脚本及第三方 AI 模型直接嵌入工作流。
应用案例与实测数据
全脑大视场神经元投射全景
在单次扫描中捕获完整小鼠脑冠状切片,超高分辨率完整追踪单根轴突由皮层向丘脑的长距离投射。
全玻片数字化病理扫描 (WSI)
针对临床肿瘤切片进行 20x 数字化极速扫描,15×15 mm 组织仅需 45 秒,达到临床诊断金标准。
384孔板药物高内涵表型筛选
数分钟内完成整块 384 孔板多色荧光大视场成像,实时输出细胞毒性、凋亡比例与膜蛋白易位参数。
半导体材料微纳缺陷全检
大面积平整度宏观巡检与亚微米表面微纳缺陷微区精准复查,高效保障晶圆与光电薄膜良率。
模块化硬件工程组件解析
超宽视场光学镜头
精密多重透镜组,全场复消色差与平场畸变校正。
气浮/直线电机扫描台
无摩擦超平稳运行,加速度达 2G,光栅尺闭环反馈。
同轴激光自动对焦器
毫秒级实时表面高低感知,彻底消除扫描模糊。
主动温控半导体制冷机箱
有效降低暗电流噪声,确保长期工作热稳定性。