[发明专利]显微深度聚焦测量中镜头光轴与纵向运动轴夹角的校正方法

权利要求书

1.显微深度聚焦测量中镜头光轴与纵向运动轴夹角的校正方法，特征在于：该方法所用系统包括光轴校正装置：显微视觉系统，特征圆平面标定板以及特制的阶梯状三维标定物；首先通过平面标定板多聚焦图像序列的采集与分析对载物台进行初校正，然后通过图像采集模块、图像处理模块、偏移检测模块、光轴校正模块多个模块的循环实现对显微镜光轴的校正。

2.根据权利要求1所述的显微深度聚焦测量中镜头光轴与纵向运动轴夹角的校正方法，其特征在于：图像采集模块中，将三维标定物置于载物台上并将标定物进行摆正，使其阶梯分界线与x轴或y轴方向平行，并控制载物台移动使三维标定物的阶梯分界线移至显微镜视野范围内；将阶梯状标定物的下平面定义为第一层面，上平面定义为第二层面；控制显微镜z轴上下移动分别采集三维标定物的第一层面清晰图像与第二层面清晰图像。

3.根据权利要求1所述的显微深度聚焦测量中镜头光轴与纵向运动轴夹角的校正方法，其特征在于：图像处理模块中包括如下步骤：

设输入图像大小为m×n，当阶梯状标定物分界线与x轴平行时

步骤一：取一大小为d×n的区域块由图像初始位置以y轴方向每次步进1像素对图像进行遍历，得到m-d个横向区域块P_i，i＝1,2....,m-d；

步骤二：对每个区域块进行基于小波变换的清晰度评价，得到每个区域块的清晰度值R_i，i＝1,2....m-d；

步骤三：计算邻近区域块的清晰度比值Rat_i＝R_i/R_i+d，得到清晰度比值数组{Rat₁,Rat₂.....Rat_m-2d}；对比R₁与R_m-d的大小，若R₁R_m-d，通过极值搜寻函数寻找比值数组中的最大值Rat_e；若R₁R_m-d，则寻找比值数组中的最小值Rat_e，输出最值在比值数组中的位置e；则定位得到阶梯分界线的纵坐标位置为Y＝e+d；

当阶梯状标定物分界线与y轴平行时

步骤一：取一大小为m×d的区域块由图像初始位置以x轴方向每次步进1像素对图像进行遍历，得到n-d个横向区域块P_i，i＝1,2....,n-d；

步骤二：对每个区域块进行基于小波变换的清晰度评价，得到每个区域块的清晰度值R_i，i＝1,2....n-d；

步骤三：计算邻近区域块的清晰度比值Rat_i＝R_i/R_i+d，得到清晰度比值数组{Rat₁,Rat₂.....Rat_n-2d}；对比R₁与R_n-d的大小，若R₁R_n-d，通过极值搜寻函数寻找比值数组中的最大值Rat_e；若R₁R_n-d，则寻找比值数组中的最小值Rat_e，输出最值在比值数组中的位置e；则定位得到阶梯分界线的纵坐标位置为X＝e+d；

由以上步骤分别定位到第一层面、第二层面聚焦图像的阶梯分界线的纵坐标位置为Y₁、Y₂，横坐标位置为X₁、X₂；将坐标数据输入至偏移检测模块S3。