[發(fā)明專利]電子顯微鏡的自動聚焦方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610171466.7
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105845534B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇增識
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江東方光學(xué)眼鏡有限公司
• 主分類號: H01J37/21
• 分類號: H01J37/21;H04N5/232
• 代理公司: 上海旭誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31220
• 代理人: 鄭立

1.一種電子顯微鏡的自動聚焦方法，其特征在于，所述自動聚焦方法基于機器視覺的圖像處理，所述自動聚焦方法的步驟如下：

步驟1、初始化步進(jìn)電機，將所述步進(jìn)電機設(shè)置在初始位置處，使用相機采集第一張圖像；

步驟2、對所述第一張圖像進(jìn)行全圖圖像處理，得到圖像變化最明顯的t個區(qū)域，同時計算并輸出所述t個區(qū)域的梯度跳變值，具體包括：

步驟2.1、使用分塊法將整幅圖均勻分成n*m個區(qū)域；

步驟2.2、分別對每個小區(qū)域使用灰度直方圖分析法進(jìn)行灰度分析和統(tǒng)計；

步驟2.3、確定所述n*m個區(qū)域的二值化閾值，并對所述n*m個區(qū)域進(jìn)行blob區(qū)域分析；

步驟2.4、根據(jù)灰度分析統(tǒng)計結(jié)果和blob區(qū)域分析結(jié)果找出圖像變化最明顯的t個區(qū)域，同時計算并輸出t個梯度跳變值；

步驟3、使所述步進(jìn)電機向前移動λ步長，并使用所述相機采集下一張圖像；

步驟4、在步驟3采集的圖像中，僅處理所述第一張圖像中所標(biāo)記的圖像變化最明顯的t個區(qū)域?qū)?yīng)的位置，計算并輸出所述t個區(qū)域的梯度跳變值；

步驟5、重復(fù)步驟3和步驟4，直到所述步進(jìn)電機走完整個行程；

步驟6、將上述t個區(qū)域得到的所有梯度跳變值和所對應(yīng)的電機位置分別擬合成t個二次曲線，從所述二次曲線中找到峰值所對應(yīng)的電機位置，所述電機位置即為可拍攝到最清晰圖像對應(yīng)的焦距；

步驟7、使所述步進(jìn)電機移動到所述電機位置，完成對焦，同時采集圖像并顯示。

2.如權(quán)利要求1所述的一種電子顯微鏡的自動聚焦方法，其特征在于，所述步驟2.3中采用最大類間方差法獲得二值化閾值。

3.如權(quán)利要求1所述的一種電子顯微鏡的自動聚焦方法，其特征在于，所述步驟2.3中采用迭代法獲得二值化閾值。

4.如權(quán)利要求1所述的一種電子顯微鏡的自動聚焦方法，其特征在于，所述步驟2.3中采用基于均值和方差的動態(tài)閾值法獲得二值化閾值。

5.如權(quán)利要求1所述的一種電子顯微鏡的自動聚焦方法，其特征在于，所述λ步長設(shè)定為大于等于1。

6.如權(quán)利要求1所述的一種電子顯微鏡的自動聚焦方法，其特征在于，所述基于機器視覺的圖像處理的步驟如下：

步驟11、收集采集到的圖像；

步驟12、判斷要處理的圖像是否是采集到的第一張圖像，如果判斷是采集到的第一張圖像，則對第一張圖像進(jìn)行全圖處理，得到圖像變化最明顯的t個區(qū)域，計算并輸出所述t個區(qū)域的梯度跳變值；如果判斷采集到的圖片不是第一張圖片，僅處理所述第一張圖像中所標(biāo)記的圖像變化最明顯的t個區(qū)域?qū)?yīng)的位置，計算并輸出所述t個區(qū)域的梯度跳變值。

7.如權(quán)利要求1所述的一種電子顯微鏡的自動聚焦方法，其特征在于，所述初始位置為最遠(yuǎn)焦距處，使得步進(jìn)電機從遠(yuǎn)到近移動，相機從遠(yuǎn)到近采集圖像。

8.如權(quán)利要求1所述的一種電子顯微鏡的自動聚焦方法，其特征在于，所述初始位置為最近焦距處，使得步進(jìn)電機從近到遠(yuǎn)移動，相機從近到遠(yuǎn)采集圖像。