[發明專利]圖像測量系統、圖像測量方法、圖像測量程序以及圖像測量存儲介質

在審

• 申請號: 202110510139.0
• 申請日: 2021-05-11
• 公開（公告）號: CN113640980A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 盧存偉;辻野和廣
• 申請（專利權）人: 學校法人福岡工業大學
• 主分類號: G02B21/36
• 分類號: G02B21/36;G02B21/24
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

一種圖像測量系統、圖像測量方法、圖像測量程序以及圖像測量存儲介質，用于解決顯微鏡所拍攝的照片景深范圍窄的問題，利用若干枚顯微照片，生成一枚景深范圍很寬的、被拍攝到的被測物體的所有的部分都被清晰聚焦的全視野圖像。圖像測量系統包括攝影單元、測量用圖像生成單元、全視野圖像生成單元等。攝影單元使用含有圖像傳感器和可以使用電氣信號改變焦距的變焦鏡頭的相機設備，對于被測物體，調節鏡頭的焦距，將鏡頭焦點分別聚焦在被測物體的不同地方，在各個焦距拍攝一枚或多枚景深范圍很窄的被測物體的照片。測量用圖像生成單元使用所述攝影單元在各個焦距所拍攝的一枚或多枚照片，生成各個焦距的測量用圖像。全視野圖像生成單元基于所述測量用圖像生成單元所生成的各個焦距的測量用圖像，生成一枚景深范圍很寬的、被拍攝到的被測物體的所有的部分都被清晰聚焦的全視野圖像。

技術領域

本發明涉及一種能夠利用景深范圍很窄的顯微鏡照片得到景深范圍很寬的、所有像素都清晰的全視野圖像的圖像測量系統、圖像測量方法、圖像測量程序以及圖像測量存儲介質。

背景技術

在觀測微小物體或試樣時經常使用光學顯微鏡。光學顯微鏡的景深范圍較窄，并且放大倍數越大景深就越窄。因此，為了觀測試樣的不同部位，需要頻繁地調節顯微鏡鏡頭的焦距。

通過調節鏡頭的焦距，可以拍攝試樣在不同焦距下的照片，根據調節鏡頭焦距實施三維圖像測量的原理，可以得到試樣表面的三維圖像。然而，這種三維測量技術需要高精度地調節鏡頭的焦距，成本較高。另外，帶有電動焦距調節器的鏡頭一般體積都比較大、重量也比較重，通常只能被設置在實驗室等場所，較難作為便攜式測量儀器帶到工業現場使用。

最近，如專利文獻1記載的基于干涉法的顯微鏡三維圖像測量技術、如專利文獻2記載的使用多枚不同放大倍數的照片進行合成等技術被提出。

現有技術文獻

專利文獻

【專利文獻1】日本特開2018－40644號公報

【專利文獻2】日本特開2014－219623號公報

發明的內容

發明要解決的問題

上述專利文件1所記載的三維形狀測量方法存在著光學系統復雜的問題。上述專利文獻2記載的合成方法，需要調節鏡頭的放大倍數、還需要具有分光系統。

為此，本發明的目的是提供一種圖像測量系統、圖像測量方法、圖像測量程序以及圖像測量存儲介質，以獲取所拍攝的物體的全視野圖像，亦即被測物體表面的所有的部分都被清晰聚焦的景深范圍很寬的圖像。

用于解決問題的方案

本發明的圖像測量系統，包括攝影單元、測量用圖像生成單元、全視野圖像生成單元等部分。攝影單元使用含有圖像傳感器和可以使用電氣信號改變焦距的變焦鏡頭的相機設備，調節鏡頭的焦距，將鏡頭焦點分別聚焦在被測物體的不同的地方，在各個焦距拍攝一枚或多枚景深范圍很窄的被測物體的照片。測量用圖像生成單元使用所述攝影單元在各個焦距所拍攝的一枚或多枚照片，生成各個焦距的測量用圖像；全視野圖像生成單元基于所述測量用圖像生成單元所生成的各個焦距的測量用圖像，生成一枚景深范圍很寬的、被拍攝到的被測物體的所有的部分都被清晰聚焦的全視野圖像。

本發明的圖像測量方法具有以下特征：使用含有圖像傳感器和可以使用電氣信號改變焦距的變焦鏡頭的相機設備，調節鏡頭的焦距，將鏡頭焦點分別聚焦在被測物體的不同的地方，在各個焦距拍攝一枚或多枚景深范圍很窄的被測物體的照片；利用計算機，使用在各個焦距所拍攝的一枚或多枚照片，生成各個焦距的測量用圖像；利用計算機，基于所述測量用圖像生成單元所生成的各個焦距的測量用圖像，生成一枚景深范圍很寬的、被拍攝到的被測物體的所有的部分都被清晰聚焦的全視野圖像。