[發(fā)明專利]基于激光光斑圖像自動聚焦的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710749519.3
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107390356A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李春;周智飛;李智斌;何天應(yīng)
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G02B21/24
• 分類號: G02B21/24;G02B21/36
• 代理公司: 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙)51229
• 代理人: 李蕊

1.一種基于激光光斑圖像自動聚焦的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)采用激光擴束器擴束激光光束，并使擴束后光束的發(fā)散角小于1.2mard；

(2)將擴束后的光束光斑修正為半圓形，并使其正入射到顯微鏡的物鏡中，調(diào)整光路，使光斑圓心與物鏡通光孔的圓心重合；

(3)在顯微鏡內(nèi)設(shè)置有與處理終端連接的數(shù)字成像系統(tǒng)，處理終端將數(shù)字成像系統(tǒng)采集到的位于焦點處的樣品圖像轉(zhuǎn)化為二維矩陣，再將二維矩陣轉(zhuǎn)化為一維矩陣，濾波，然后以一維矩陣元素位置為X軸，對應(yīng)元素值為Y軸，形成焦點曲線圖，調(diào)整數(shù)字成像系統(tǒng)位置，使焦點曲線圖中的峰值處于X軸中點處；

(4)數(shù)字成像系統(tǒng)繼續(xù)采集樣品圖像，通過步驟(3)中所述方法形成曲線圖，通過曲線圖峰值與X軸中心點位置關(guān)系，判斷樣品離焦距離與方向；

(5)在顯微鏡Z軸微調(diào)部分設(shè)置有與處理終端連接的調(diào)焦機構(gòu)，處理終端根據(jù)步驟(4)中的判斷結(jié)果驅(qū)動調(diào)焦機構(gòu)運動，使樣品聚焦，然后再進(jìn)行下一樣品的檢測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光光斑的圖像自動聚焦方法，其特征在于，步驟(2)中采用遮擋的方式對光束光斑進(jìn)行修正，使其變?yōu)榘雸A形。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光光斑的圖像自動聚焦方法，其特征在于，步驟(3)中所述數(shù)字成像系統(tǒng)為CMOS攝像頭或CCD攝像頭。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于激光光斑的圖像自動聚焦方法，其特征在于，所述數(shù)字成像系統(tǒng)前設(shè)置有帶通濾波片。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光光斑的圖像自動聚焦方法，其特征在于，步驟(4)中所述離焦距離與方向的判斷過程為：

如果樣品在焦點上方，曲線圖峰值位置會在X軸中心點右側(cè)，離焦越大峰值離X軸中心點越遠(yuǎn)，反之，當(dāng)樣品在焦點下方時，峰值位置會在X軸中心點左側(cè)，離焦越大，峰值離X軸中心點越遠(yuǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光光斑的圖像自動聚焦方法，其特征在于，所述數(shù)字成像系統(tǒng)和調(diào)焦機構(gòu)均通過通信連接的方式與處理終端連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光光斑的圖像自動聚焦方法，其特征在于，所述調(diào)焦機構(gòu)為Z軸壓電位移臺、Z軸步進(jìn)電機位移臺、帶動顯微鏡上細(xì)準(zhǔn)焦螺旋轉(zhuǎn)動的步進(jìn)電機、或設(shè)置于顯微鏡物鏡上的壓電物鏡；且所述步進(jìn)電機與細(xì)準(zhǔn)焦螺旋之間設(shè)置有呈圓筒狀的轉(zhuǎn)接件。