[发明专利]一种基于图像清晰度评估的显微镜自动对焦方法与装置

权利要求书

1.一种基于图像清晰度评估的显微镜自动对焦方法,其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将原始图形划分为若干个图像子块；

步骤二：利用初始评价函数来确定所述若干个图像子块的初始聚焦评价值，并根据所述初始聚焦评价值来确定初始聚焦窗口的数量以进行聚焦；

步骤三：以所述初始聚焦窗口对应的子块作为评价函数评价的依据，通过不断的更换评价函数和不断地减少聚焦窗口的数量来进行聚焦，直到聚焦结束；

所述步骤二包括以下步骤：

步骤21：利用初始评价函数来确定所述若干个图像子块的聚焦评价值，根据所述聚焦评价值选取评价值大于第一预设阈值的图像子块作为初始聚焦窗口；

步骤22：确定一个搜索步长，并控制电机运行一步，计算初始聚焦子块的前后聚焦评价值之和，确定其递增的方向为电机的搜索方向；

步骤23：控制电机沿着搜索方向运行，并比较各初始聚焦子块前后两个状态的聚焦评价值大小关系；

步骤24：当各初始聚焦子块聚焦评价值之和递减时，进入步骤25；当各初始聚焦子块聚焦评价值之和没有递减时，返回步骤23；

步骤25：计算当前步长是否等于或者小于第二预设阈值，如果等于或者小于第二预设阈值，则聚焦结束；如果大于所述预设阈值时，进入步骤三；

所述步骤三包括：

步骤31：更换初始评价函数为第二评价函数，按当前步长沿当前搜索方向继续前进一步；

步骤32：利用第二评价函数对所述初始聚焦窗口对应的图像子块再次进行评价，来获取当前各初始聚焦子块的聚焦评价值；

步骤33：比较各初始聚焦子块前后两个状态的聚焦评价值大小关系；

步骤34：若聚焦评价值增多的初始聚焦子块多于聚焦评价值减小的初始聚焦子块，则更换评价函数为初始评价函数，返回步骤23；若聚焦评价值增多的初始聚焦子块少于聚焦评价值减小的初始聚焦子块，则进入步骤35；

步骤35：舍弃在步骤32中聚焦评价值小于第三预设阈值的聚焦子块，减小搜索步长，反转搜索方向；

步骤36：控制电机沿着当前方向继续搜索，直到当前各聚焦子块聚焦评价值之和递减；

步骤37：更换第二评价函数为第三评价函数，按当前步长沿当前搜索方向继续前进一步；

步骤38：利用第三评价函数对当前聚焦窗口对应的图像子块再次进行评价，来获取当前各聚焦子块的聚焦评价值；

步骤39：比较各聚焦子块前后两个状态的聚焦评价值大小关系；

步骤40：若聚焦评价值增多的聚焦子块多于聚焦评价值减小的聚焦子块，则更换评价函数为第二评价函数，返回步骤36；若聚焦评价值增多的初始聚焦子块少于聚焦评价值减小的初始聚焦子块，则进入步骤41；

步骤41：进一步减小搜索步长，使其等于或者小于第二预设阈值，并再次减少当前聚焦子块的数量，再次反转搜索反向；

步骤42：控制电机沿当前方向继续进行搜索，并利用第三评价函数对当前聚焦窗口对应的图像子块进行评价，来获取当前各聚焦子块的聚焦评价值，当前各聚焦子块聚焦评价值之和递减时，因搜索步长等于或者小于第二预设阈值，聚焦结束。

2.根据权利要求1所述的基于图像清晰度评估的显微镜自动对焦方法,其特征在于，所述初始评价函数为图像灰度方差函数。

3.根据权利要求1所述的基于图像清晰度评估的显微镜自动对焦方法,其特征在于，所述第二评价函数为Tenengrad函数；所述第三评价函数为频域类函数。