[發明專利]一種基于自適應網格的熒光暗場自動對焦方法

在審

• 申請號: 202111632584.0
• 申請日: 2021-12-29
• 公開（公告）號: CN114324278A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 張興梅
• 申請（專利權）人: 常州奧創醫療科技有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 常州興瑞專利代理事務所(普通合伙) 32308
• 代理人: 肖興坤

本發明公開了一種基于自適應網格的熒光暗場自動對焦方法，方法的步驟中含有：相機按照設定的步進長度由上往下依次向下步進并聚焦生物樣本組成，得多張聚焦圖像；在得多張聚焦圖像的過程中包括如下步驟：S1:對聚焦圖像執行動作M：劃分網格，通過無參考圖像的清晰度評價方法評價各網格的清晰度，得各網格的清晰度評價數值，尋找清晰度評價數值最高的網格，即為標定網格，并將該標定網格以及其鄰域網格組成處理區域；S2：對下次聚焦圖像中處理區域對應的區域執行動作M：S3：重復步驟S2，直至處理區域的面積小于設定值，此時小于設定值的處理區域為固定處理區域。它能夠在相機聚焦圖像的過程中找出需要位置的聚焦圖像，操作方便。

技術領域

本發明涉及一種基于自適應網格的熒光暗場自動對焦方法。

背景技術

目前，在使用高倍顯微鏡時，通常有明場和暗場兩種成像方式。而使用熒光激發細胞、細菌輪廓時，通常是暗場。而暗場的自動對焦算法中，通常是采用平時單方相機的自動對焦方式，如圖1所示，生物樣本組成從上到下，有載玻片1、空氣2、生理鹽水3、待觀察的生物或者細菌4以及玻璃片5。載玻片1和生理鹽水3中之間部分區域是有氣泡。這是在壓片過程中，一般都會產生。氣泡的橫切面則是空氣。待觀察的生物或者細菌4一般分布在生理鹽水3的下層，因為一般先將包含待觀察的生物或者細菌4的液體涂在玻璃片5上，然后經過烤片，這樣在待觀察的生物或者細菌4基本都粘附在玻璃片5上方。

當使用傳統的自動對焦算法對焦生物樣本組成時候，經常會聚焦在如圖1所示的位置A、位置B處，如圖2所示，是實際樣品聚焦在位置A的情況，可以看到聚焦的圖像也是很清晰的，但是并不是實際需要的位置C，位置C是玻璃片5的上表面。因為只有位置C才有待觀察的細胞或者細菌。同樣位置，如果聚焦在位置C，則可觀察的圖片如圖3所示，可以清晰看到白細胞的熒光激發圖像，方便進行下一步的判圖。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種基于自適應網格的熒光暗場自動對焦方法，它能夠在相機聚焦圖像的過程中找出需要位置的聚焦圖像，操作方便。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種基于自適應網格的熒光暗場自動對焦方法，方法的步驟中含有：

相機按照設定的步進長度由上往下依次向下步進并聚焦生物樣本組成，得多張聚焦圖像；在得多張聚焦圖像的過程中包括如下步驟：

S1:對聚焦圖像執行動作M：劃分網格，通過無參考圖像的清晰度評價方法評價各網格的清晰度，得各網格的清晰度評價數值，尋找清晰度評價數值最高的網格，即為標定網格，并將該標定網格以及其鄰域網格組成處理區域；

S2：對下次聚焦圖像中處理區域對應的區域執行動作M：

S3：重復步驟S2，直至處理區域的面積小于設定值，此時小于設定值的處理區域為固定處理區域；

S4：在后續的聚焦圖像中，通過無參考圖像的清晰度評價方法評價固定處理區域對應的區域中各網格的清晰度，得各網格的清晰度評價數值，尋找標定網格；

S5：重復步驟S4直到向下步進聚焦得到的聚焦圖像中的標定網格的清晰度評價數值首次出現下降，即形成拐點，則對再后續的聚焦圖像重新循環步驟S1～步驟S5。

進一步，無參考圖像的清晰度評價方法的評價指標函數為Laplacian梯度函數或Tenengrad梯度函數。

進一步，在Laplacian梯度函數中，Laplacian算子定義為：

清晰度評價數值定義為：

；其中，G(x,y)是像素點(x,y)處Laplacian算子的卷積，N為網格內像素點的個數。

進一步，所述處理區域為以標定網格為中心的九宮格內的所有網格。