[發明專利]一種用于宮頸脫落細胞檢測裝置的自動對焦方法和裝置

有效

• 申請號: 201810732856.6
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN109085113B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 郟東耀;李玉娟;曾強
• 申請（專利權）人: 深圳輝煌耀強科技有限公司
• 主分類號: G01N15/10
• 分類號: G01N15/10
• 代理公司: 北京萬思博知識產權代理有限公司 11694
• 代理人: 姜楠楠

1.一種用于宮頸脫落細胞檢測裝置的自動對焦方法，其中，所述宮頸脫落細胞檢測裝置包括：

載物臺，用于承載宮頸脫落細胞涂片；

顯微鏡，用于觀測所述宮頸脫落細胞涂片；

電機控制裝置，分別與所述顯微鏡和所述載物臺連接，用于控制所述載物臺運動，并且用于控制所述顯微鏡在豎直方向運動；和

相機，與所述顯微鏡連接，用于拍攝所述顯微鏡觀測的圖像；

該自動對焦方法包括如下步驟：

視野圖像接收步驟：接收所述相機拍攝的所述顯微鏡觀測的視野圖像；

圖像清晰度確定步驟：基于所述視野圖像的第一數量的子圖像的圖像清晰度，得到所述視野圖像的圖像清晰度；

第一對焦步驟：將所述視野圖像的圖像清晰度與前一個視野圖像的圖像清晰度進行比較，在所述圖像清晰度沒有達到第一極大值的情況下，使所述顯微鏡的高倍鏡頭在所述電機控制裝置的控制下以第一步進長度在豎直方向上運動，重復所述視野圖像接收步驟和所述圖像清晰度確定步驟，直至當前視野的所述圖像清晰度達到第一極大值或者當前視野的前一個視野圖像的所述圖像清晰度為第一極大值；

其中，在所述圖像清晰度確定步驟中，所述第一數量由以下步驟確定：

接收所述相機對所述宮頸脫落細胞涂片拍攝的首個視野圖像，

對所述首個視野圖像進行二值化處理，得到二值化圖像I_b，

對所述二值化圖像進行反色處理，得到反色圖像，反色圖像I_mag＝1-I_b，

計算所述反色圖像中宮頸脫落細胞的面積和細胞密度系數，反色圖像中宮頸脫落細胞的面積A采用如下公式計算：

其中，I表示坐標值為x和y的像素點的灰度值，W為反色圖像的寬度值，H為反色圖像的高度值，

細胞密度系數γ采用如下公式計算：

其中，W為反色圖像的寬度值，H為反色圖像的高度值，A為反色圖像中宮頸脫落細胞的面積，

根據所述細胞密度系數確定所述第一數量，當細胞密度系數γ≥0.06時，選用五點式窗口，當γ＜0.06時，選用九點式窗口，

所述圖像清晰度確定步驟包括：

根據下面公式計算所述視野圖像的第一數量的子圖像的圖像清晰度F_i：

其中，x_j和y_j表示所述視野圖像的第j個像素的坐標值，M表示所述子圖像的像素數量，f₁(x_j,y_j)、f₂(x_j,y_j)、f₃(x_j,y_j)和f₄(x_j,y_j)分別表示(x_j,y_j)處的像素值分別與該像素處0度、45度、90度、135度四個方向的梯度算子的乘積；

對所述子圖像的圖像清晰度進行加權平均確定所述圖像清晰度，

0度、45度、90度、135度四個方向的梯度算子分別為：

f₁(x_j,y_j)計算公式如下：

其中，f(x_j,y_j)為視野圖像在x_j和y_j處的灰度值，f₂(x_j,y_j)、f₃(x_j,y_j)和f₄(x_j,y_j)的計算方法與f₁(x_j,y_j)類似，

整個視野圖像的圖像清晰度F為：

其中，n為第一數量；

在所述第一對焦步驟之后，該方法還包括：

第二對焦步驟：使所述顯微鏡的高倍鏡頭在所述電機控制裝置的控制下以第二步進長度在豎直方向上運動，重復所述視野圖像接收步驟和所述圖像清晰度確定步驟，將所述視野圖像的圖像清晰度與前一個視野圖像的圖像清晰度進行比較，直至所述圖像清晰度達到第二極大值，其中，所述第二步進長度小于所述第一步進長度；

在所述第二對焦步驟后，該方法還包括：

視野轉移步驟：使所述電機控制裝置控制所述載物臺在水平方向運動，使得所述相機拍攝的所述顯微鏡觀測的下一個視野圖像。