[發(fā)明專利]基于圖像的激光自動聚焦系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580049904.6
• 申請日: 2015-07-29
• 公開（公告）號: CN107076964B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R·A·庫恩;K·A·伊波利托;D·J·范登伯格三世
• 申請（專利權(quán)）人: 賽洛米克斯股份有限公司
• 主分類號: G02B7/28
• 分類號: G02B7/28;G02B21/00;G02B21/16;G02B21/24
• 代理公司: 31100 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 錢慰民

1.一種通過HCI系統(tǒng)對定位在板上的生物樣品進行聚焦的方法，所述板具有內(nèi)表面和外表面，所述HCI系統(tǒng)具有用于對生物樣品進行成像的成像組件和相機，所述方法包括：

在所述成像組件的第一z位置處并且在不從所述第一z位置移動所述成像組件的情況下，將激光束經(jīng)由所述成像組件照向所述板，以使得所述激光從所述板的所述內(nèi)表面和所述外表面的反射向后通過所述成像組件且到達所述相機；

通過所述相機產(chǎn)生在所述第一z位置處所接收的反射的圖像，所述圖像包括組織成多列的多個像素；

通過計算機化裝置處理所述圖像以估計所述成像組件與所述板的所述內(nèi)表面之間的z距離，其中處理所述圖像包括：

確定所述多列中的每一列的代表值；

用所述代表值填充線性陣列；

從所述線性陣列中識別和區(qū)分兩個或更多個對象，所述兩個或更多個對象對應(yīng)于在所述第一z位置處的所接收的反射；

基于所識別和區(qū)分的兩個或更多個對象，確定所述板的內(nèi)表面的列位置；以及

基于針對所述板的內(nèi)表面確定的所述列位置，估計所述成像組件與所述板的內(nèi)表面之間的所述z距離；以及

基于所估計的z距離將所述成像組件移動到使所述生物樣品聚焦的z位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述成像組件包括顯微鏡的物鏡。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述激光束從所述物鏡的中心偏移。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述z距離是在與所述板垂直的方向上測量到的距離。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述z距離直接對應(yīng)于所述內(nèi)表面反射在所述圖像上的位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過計算機化裝置處理所述圖像包括：

裁剪所述圖像以獲得所需區(qū)域，其中，所述代表值針對所述所需區(qū)域的每一列而確定，并且其中，所述線性陣列被針對所述所需區(qū)域的每一列確定的所述代表值填充；

確定所述線性陣列的局部最小值；

基于所述局部最小值確定閾值；

基于所述閾值識別且區(qū)分對應(yīng)于所述所接收反射的對象；

基于所識別和區(qū)分的對象確定所述內(nèi)表面反射的列位置；以及

基于針對所述內(nèi)表面反射確定的所述列位置估計所述成像組件與所述板的內(nèi)表面之間的所述z距離。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中每一列的所述代表值包括在所述列的任何行中發(fā)現(xiàn)的最大強度值。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述局部最小值包括距具有最高強度值的所述列至少預(yù)定數(shù)目個列的最小強度值。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述閾值是通過將預(yù)定閾值調(diào)整值相加到所述局部最小值而確定。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中識別且區(qū)分對應(yīng)于所述所接收反射的對象包括：

彌合所述線性陣列的強度峰值之間的間隙；

將所述閾值應(yīng)用于所述線性陣列的所述值以產(chǎn)生二進制陣列；

從所述二進制陣列移除小于閾值對象寬度的潛在對象表示；以及

基于所述二進制陣列中剩余的所述值確定反射對象。