[發(fā)明專利]基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)聚焦裝置及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410365758.5
• 申請(qǐng)日: 2014-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN104181685B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉志前;姜磊;王鑫鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州卓騰信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G02B21/24
• 分類號(hào): G02B21/24;G02B21/36;G02B7/36
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務(wù)所 33233
• 代理人: 郭小麗

1.一種基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)聚焦方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)圖像采集：設(shè)定自動(dòng)載物平臺(tái)的Z軸初始位置S₀，通過(guò)圖像采集模塊進(jìn)行圖像采集；

2)清晰度計(jì)算：通過(guò)清晰度計(jì)算模塊對(duì)步驟1)采集的初始圖像進(jìn)行清晰度計(jì)算，得到初始圖像的清晰度T₀；

3)調(diào)節(jié)自動(dòng)載物平臺(tái)沿Z軸方向移動(dòng)步長(zhǎng)L至S₁位置，S₁＝S₀+L，通過(guò)圖像采集模塊對(duì)S₁處圖像進(jìn)行采集；

4)根據(jù)步驟2)計(jì)算得到S₁處圖像的清晰度T₁；

5)由清晰度判定模塊對(duì)T₀和T₁的大小進(jìn)行判斷，得到下述兩種判定情況；

6)當(dāng)T₁＜T₀時(shí)，清晰度判定模塊傳遞判定信號(hào)至自動(dòng)載物平臺(tái)控制器，進(jìn)而調(diào)節(jié)自動(dòng)載物平臺(tái)移動(dòng)步長(zhǎng)-1.5L至S_2I位置，S_2I＝S₁-1.5L＝S₀-0.5L，進(jìn)行S_2I處圖像的采集，并由步驟2)得到S_2I處圖像的清晰度T_2I，且變換步長(zhǎng)L′＝L/2；T_2I與T₀通過(guò)清晰度判定模塊進(jìn)行二次比較；

7)當(dāng)T₁≥T₀時(shí)，清晰度判定模塊傳遞判定信號(hào)至自動(dòng)載物平臺(tái)控制器，進(jìn)而調(diào)節(jié)自動(dòng)載物平臺(tái)移動(dòng)步長(zhǎng)L至S_2II位置，S_2II＝S₁+L＝S₀+2L，進(jìn)行S_2II處圖像的采集，并由步驟2)得到S_2II處圖像的清晰度T_2II，步長(zhǎng)L不變；T_2II與T₁通過(guò)清晰度判定模塊進(jìn)行二次比較；

8)根據(jù)清晰度判定模塊判斷的結(jié)果分別重復(fù)步驟6)和7)，直至自動(dòng)載物平臺(tái)在可移動(dòng)距離小于短距步長(zhǎng)L^#時(shí)，停止搜索，出現(xiàn)清晰度T_N＝T_N-1，得到最清晰位置范圍S_N-1～S_N；

在S_N-1～S_N位置范圍內(nèi)進(jìn)行短距自動(dòng)跟焦方法，該方法的步驟同步驟1)～8)，所述移動(dòng)距步長(zhǎng)為L(zhǎng)^#，直至自動(dòng)載物平臺(tái)可移動(dòng)距離小于極限步長(zhǎng)L*時(shí)，停止搜索，得到最清晰位置S’_N的圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)聚焦方法，其特征在于，步驟2)中所述清晰度計(jì)算步驟為：

1)分別計(jì)算圖像的0度、45度、90度、135度四個(gè)方向的共生矩陣，該共生矩陣的計(jì)算公式為：設(shè)f(x，y)為一幅二維數(shù)字圖象，其大小為M×N，灰度級(jí)別為Ng，則滿足對(duì)應(yīng)空間關(guān)系的灰度共生矩陣為

G(i，j)＝C{(x₁，y₁)，(x₂，y₂)∈M×N|f(x₁，y₁)＝i，f(x₂，y₂)＝j(luò)}

其中，C(x)表示集合x中的元素個(gè)數(shù)，顯然G為Ng×Ng的矩陣，若(x₁，y₁)與(x₂，y₂)間距離為d，兩者與坐標(biāo)橫軸的夾角為θ，則可以得到各種間距及角度的灰度共生矩陣G(i，j，d，θ)；

2)利用共生矩陣計(jì)算清晰度值：圖像清晰度值T的計(jì)算公式為：

T反映了圖像的清晰度和紋理溝紋深淺的程度；紋理溝紋越深，其值越大，視覺(jué)效果越清晰；反之，其值越小，則溝紋越淺，視覺(jué)效果越模糊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)聚焦方法，其特征在于：所述L＝30μm，L^#＝5μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于顯微鏡的數(shù)字切片自動(dòng)聚焦方法，其特征在于：所述的L*＝0.5μm。