[發(fā)明專利]一種數(shù)字切片實時掃描自動聚焦跟蹤方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310549338.8
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103592754A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈守禮;康軍;陳進;高志剛
• 申請（專利權(quán)）人: 麥克奧迪實業(yè)集團有限公司
• 主分類號: G02B21/36
• 分類號: G02B21/36;H04N5/232
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠

1.一種數(shù)字切片實時掃描自動聚焦跟蹤方法，其特征在于：是首先調(diào)節(jié)一個水平放置的掃描成像裝置和一個傾斜放置的聚焦成像裝置使兩者具有相同的視場；然后，在數(shù)字切片掃描過程中，用一個計算機處理系統(tǒng)控制載物臺連續(xù)的勻速移動，同時控制掃描成像裝置連續(xù)勻速抓取圖像，并同時控制聚焦成像裝置連續(xù)快速抓取聚焦圖像；計算機處理系統(tǒng)對聚焦成像裝置所抓取的聚焦圖像進行實時處理分析，計算出當前聚焦圖像的聚焦信息，并將當前的聚焦信息與之前掃描過程中各視場的聚焦信息相結(jié)合，動態(tài)建立當前位置的局部聚焦面數(shù)學模型，利用該數(shù)學模型來計算出下一個視場的圖像聚焦位置，并控制載物臺沿Z軸調(diào)焦方向運動，以在下一個視場出現(xiàn)時，到達最佳聚焦面位置；所述掃描成像裝置抓取的視場圖像用于數(shù)字切片圖像，并從該視場圖像獲取該視場的準確聚焦位置并記錄，作為后續(xù)聚焦動態(tài)預測中建立局部焦面數(shù)學模型的數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字切片實時掃描自動聚焦跟蹤方法，其特征在于：所述計算機處理系統(tǒng)控制載物臺按照設(shè)定的速度勻速地連續(xù)移動，所述計算機處理系統(tǒng)控制掃描成像裝置按設(shè)定的時間間隔勻速地周期性的抓取圖像，所述計算機處理系統(tǒng)將針對載物臺設(shè)定的連續(xù)移動速度和針對掃描成像裝置設(shè)定的抓取圖像的時間間隔設(shè)置為相關(guān)聯(lián)，該相關(guān)聯(lián)使得載物臺在按照設(shè)定速度運行時，掃描成像裝置按照設(shè)定時間間隔抓取的圖像能夠覆蓋所有切片組織范圍且沒有遺漏，同時保證相鄰視野抓取的圖像之間存在一定的邊界重疊,重疊部分的圖像紋理用于圖像之間的無縫拼接和融合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字切片實時掃描自動聚焦跟蹤方法，其特征在于：所述計算機處理系統(tǒng)控制聚焦成像裝置按照設(shè)定的時間間隔連續(xù)地抓取視場圖像，并處理和分析該視場圖像的聚焦面，控制載物臺沿Z軸調(diào)焦方向移動至計算所得的聚焦面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字切片實時掃描自動聚焦跟蹤方法，其特征在于：所述計算機處理系統(tǒng)對每個掃描經(jīng)過的視場，根據(jù)掃描成像裝置抓取該視場圖像時的載物臺位置，記錄X、Y坐標，根據(jù)聚焦成像裝置抓取該視場圖像計算聚焦面，記錄Z坐標，形成掃描后各視場點的三維點陣；當需要預測Z軸聚焦面位置時，可從獲得的三維點陣中抽取其相鄰的若干點，動態(tài)建立局部的切片組織表面數(shù)學模型，并從所述數(shù)學模型中計算Z聚焦面位置，并控制載物臺沿Z軸調(diào)焦方向移動至計算所得的聚焦面。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字切片實時掃描自動聚焦跟蹤方法，其特征在于：所述計算機處理系統(tǒng)控制載物臺按照設(shè)定的速度勻速地連續(xù)移動，該速度的設(shè)置取決于掃描成像裝置和聚焦成像裝置的抓圖速度，和計算機處理系統(tǒng)對兩個成像裝置抓取圖像的分析處理速度，使得掃描成像裝置連續(xù)抓圖、計算機處理系統(tǒng)到處理存儲、聚焦成像裝置的連續(xù)抓圖處理分析能夠嚴格同步。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字切片實時掃描自動聚焦跟蹤方法，其特征在于：所述計算機處理系統(tǒng)控制掃描成像裝置抓取圖像，所述掃描成像裝置抓取圖像時的曝光時間設(shè)置要保證其在載物臺移動中所拍的圖像不產(chǎn)生模糊，其曝光期間載物臺運動導致的圖像位移不超過1個像素。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字切片實時掃描自動聚焦跟蹤方法，其特征在于：所述計算機處理系統(tǒng)控制聚焦成像裝置按照設(shè)定的時間間隔連續(xù)地抓取視場圖像，所述計算機處理系統(tǒng)控制掃描成像裝置按設(shè)定的時間間隔勻速地連續(xù)抓取圖像，聚焦成像裝置連續(xù)抓取視場圖像的時間間隔小于掃描成像裝置連續(xù)抓取視場圖像的時間間隔。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字切片實時掃描自動聚焦跟蹤方法，其特征在于：所述計算機處理系統(tǒng)分別控制聚焦成像裝置和掃描成像裝置獨立抓圖，在載物臺沿X、Y軸移動中，對聚焦成像裝置抓取圖像進行聚焦分析，對當前的聚焦位置偏移進行修正，并控制載物臺沿Z軸調(diào)焦方向移動到指定聚焦位置。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字切片實時掃描自動聚焦跟蹤方法，其特征在于：所述計算機處理系統(tǒng)所動態(tài)建立局部的切片組織表面數(shù)學模型，為線性模型或非線性模型。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字切片實時掃描自動聚焦跟蹤方法，其特征在于：所述計算機處理系統(tǒng)所動態(tài)建立局部的切片組織表面數(shù)學模型，還用來在聚焦成像裝置無法采集到聚焦信息時，通過建立的局部數(shù)學模型來計算當前位置的聚焦信息，并控制載物臺沿Z軸移動到指定聚焦位置。