[发明专利]显微镜载物台坐标系与图像采集坐标系转换参数确定方法

说明书

本发明公开了一种显微镜载物台坐标系与图像采集坐标系转换参数确定方法，其包括1)选择显微镜采集图像上的特征点，然后控制显微镜载物台移动，得到显微镜载物台移动前和移动后的距离差值，将该距离差值计作Δ；并采集特征点在图像坐标系中移动前的像素坐标p₁和特征点在图像坐标系中移动后的像素坐标p₂；2)重复步骤1)至少一次；3)根据步骤1)及步骤2)得到的至少两组数据Δ、p₁和p₂，通过公式Δ＝R′(p₂‑p₁)计算得到显微镜载物台坐标系与图像采集坐标系的转换参数R′。采用该方法获得的参数R′转换观察目标在图像采集坐标系中的坐标和在载物台坐标系中的坐标，能实现自动控制显微镜载物台将目标物移动至视野中心，并能提高磨粒实际尺寸的度量准确度。

技术领域

本发明涉及显微镜技术领域，特别涉及一种显微镜载物台坐标系与图像采集坐标系转换参数的确定方法。

背景技术

基于滤膜谱片技术制备油样磨粒谱片，是利用双光源显微镜获取磨粒图像，通过红色反射光绿色透射光对沉积现场全域扫描，对宏观图谱处理后获取油液中悬浮颗粒的分布情况，为进一步明确设备当前的磨损工况，需利用显微镜对悬浮颗粒进一步观测。在油液磨粒谱片观测过程中，显微镜的可移动载物台为3 自由度的移动控制平台，其可分别沿着对应的x-y-z(横向-纵向-竖向)3个轴进行移动，显微镜上固定设置的相机用于采集载物台上样本的图像。在这个系统中，存在两套平面坐标系：载物台坐标系和图像采集坐标系。

在通过显微镜观测过程中，在白色反射光绿色透射光下，相机获取单个磨粒信息图谱，根据其表观特征，确定磨粒的种类，再根据不同磨粒类别的数量及尺寸，确定设备现处于状态。在该操作流程下，需确定相机捕获图片中磨粒的尺寸与磨粒实际尺寸的转换关系，若转换不正确，则无法准确获取磨粒尺寸，对后续结果影响较大。

同时在分析油液磨粒确定设备状态时，对异常金属磨粒的观测尤为重要，在扫描完整区域后，需将载物台样本的目标点移动到显微镜的物镜下，对单个磨粒进行观测。要将目标点准确移动到显微镜的物镜下需要对图像采集坐标系与显微镜载物台坐标系进行准确转换，否则不能快速准确的移动目标点进入视野范围内，需反复调节载物台，寻找目标磨粒，耗费时间。

现有技术中，是根据显微镜厂家给家的放大倍数来换算图像中磨粒尺寸与磨粒的实际尺寸；然而，由于显微镜的物镜存在加工误差，厂家确定的放大比例本身存在误差；并且因载物台制造误差及物镜安装误差，物镜的中心线与载物台并不是绝对垂直，这也会造成显微镜实际放大倍数与厂家确定的放大倍数不符；在这些误差影响下会造成使用厂家给定放大倍数换算磨粒实际尺寸存在偏差，特别是在高倍放大情况下得到的磨粒实际尺寸的误差更明显。

在对单个磨粒进行观测时，要自动将观察目标移动到相机视野的中心，需要将观察目标在图像采集坐标系中的坐标位置转换到在载物台坐标系上，然后才能根据换算得到的坐标控制载物台将观察目标移动到相机视野的中心。然而由于上述所述误差的存在，导致采用厂家给家比例换算观察目标的坐标位置时会出现明显偏差，使得难以自动控制载物台将观察目标移动至相机视野中心。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种显微镜载物台坐标系与图像采集坐标系转换参数确定方法，以解决显微镜的自动载物台与物镜的加工误差及装配误差造成采用厂家给定的放大倍数来换算观察目标的实际尺寸及坐标位置存在误差较大的技术问题。

本发明显微镜载物台坐标系与图像采集坐标系转换参数确定方法，其包括以下步骤：

1)选择显微镜采集图像上的特征点，然后控制显微镜载物台移动，得到显微镜载物台移动前和移动后的距离差值，将该距离差值计作Δ；并采集特征点在图像坐标系中移动前的像素坐标p₁和特征点在图像坐标系中移动后的像素坐标p₂；

2)重复步骤1)至少一次；