[發明專利]一種高精度顯微測量系統及方法有效
| 申請號： | 201911032335.0 | 申請日： | 2019-10-28 |
| 公開（公告）號： | CN110974444B | 公開（公告）日： | 2021-03-30 |
| 發明（設計）人： | 張新;劉威;邵航;黃海亮 | 申請（專利權）人： | 浙江未來技術研究院（嘉興） |
| 主分類號： | A61B90/20 | 分類號： | A61B90/20;A61B34/20;G02B21/36 |
| 代理公司： | 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577 | 代理人： | 張偉洋 |
| 地址： | 314000 浙*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 高精度 顯微 測量 系統 方法 | ||
1.一種高精度顯微測量系統，其特征在于，所述系統包括體式顯微鏡單元、光學分光器單元、結構光投射單元、圖像采集單元、同步控制單元以及計算單元；
所述體式顯微鏡單元用于基于雙成像光路對物鏡下樣品進行顯微成像；
所述光學分光器單元連接所述體式顯微鏡單元，用于對所述體式顯微鏡單元的雙成像光路分別進行半反半透分光；
所述結構光投射單元連接所述光學分光器單元，用于將結構光通過光學分光器單元并經由體式顯微鏡單元的一路成像光路投射至樣品上；
所述圖像采集單元連接所述光學分光器，用于通過光學分光器單元并經由體式顯微鏡單元的另一路成像光路采集受結構光照射的樣品的圖像信息；
所述同步控制單元用于所述結構光投射單元和圖像采集單元的同步控制，實現結構光投射和樣品圖像信息采集的同步執行；
所述計算單元用于向所述結構光投射單元下發結構光模式圖形以及根據所述樣品的圖像信息進行解碼計算和點云配準融合實現樣品的三維重建；
所述高精度顯微測量系統的高精度顯微測量方法包括：
將標定樣品置于體式顯微鏡的物鏡下方設置對焦點對焦，并投射結構光，按照預設步長調節所述標定樣品的高度，采集受結構光照射的所述標定樣品在不同高度下的圖像信息；
對所述標定樣品在不同高度下的圖像信息進行解碼和計算獲得所述標定樣品在不同高度下的相位信息以及三維信息；
根據所述標定樣品的相位信息以及三維信息，獲得標定的相位信息以及三維信息的對應關系；
將樣品置于體式顯微鏡單元的物鏡下方，按照所述步長調節對焦點并對焦，采集受結構光照射的所述樣品在不同對焦點下的圖像信息；
對所述樣品在不同對焦點下的圖像信息進行解碼獲得所述樣品在不同對焦點下的相位信息；
根據所述樣品在不同對焦點下的相位信息以及標定的相位信息以及三維信息的對應關系，獲取所述樣品不同對焦點下的三維信息；
將所述樣品不同對焦點下的三維信息進行點云配準與融合，獲得所述樣品的三維點云測量結果。
2.根據權利要求1所述的一種高精度顯微測量系統，其特征在于，所述體式顯微鏡單元采用手術顯微鏡或金相顯微鏡。
3.根據權利要求1所述的一種高精度顯微測量系統，其特征在于，所述光學分光器單元包括兩組半反半透棱鏡。
4.根據權利要求1所述的一種高精度顯微測量系統，其特征在于，所述結構光投射單元包括紅外波段DLP。
5.根據權利要求1所述的一種高精度顯微測量系統，其特征在于，所述圖像采集單元包括光學適配器和相機，所述光學適配器用于將體式顯微鏡單元成像光路采集的光線傳導至所述相機的感光元件。
6.根據權利要求1中所述的一種高精度顯微測量系統，其特征在于，對所述標定樣品在不同高度下的圖像信息進行解碼和計算獲得所述標定樣品在不同高度下的相位信息以及三維信息，具體包括：
對所述標定樣品在不同高度下的圖像信息進行解碼獲得所述標定樣品的真實相位值；
按照如下公式計算所述標定樣品的高度z(x，y)：
其中m0，m1，n1為常數參數，Φunwarp(x，y)為標定樣品的真實相位值，x、y表示相位圖像的橫縱坐標值。
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