[发明专利]一种基于ZynqMP平台的荧光分子影像高速自动对焦的系统及方法

权利要求书

1.一种基于ZynqMP平台的荧光分子影像高速自动对焦的系统，其特征在于，包括信号处理器、摄像模块及移动模块；所述信号处理器采用ZynqMP平台，所述摄像模块用于拍摄荧光分子图像并发送图像信号至所述信号处理器，所述信号处理器接收所述图像信号并在ZynqMP平台上进行信号处理，输出细调信号至所述移动模块；所述移动模块用于接收所述细调信号并调节所述摄像模块对图像进行自动对焦。

2.根据权利要求1所述的基于ZynqMP平台的荧光分子影像高速自动对焦的系统，其特征在于，所述信号处理器包括PS单元、寄存器单元及PL单元，所述PS单元与所述PL单元之间通过寄存器单元进行信号传输；所述PS单元接收所述移动模块发送的对焦预备信号，所述PS单元通过所述寄存器单元发送对焦预备指令至所述PL单元，所述PL单元用于对所述图像信号进行实时处理。

3.根据权利要求2所述的基于ZynqMP平台的荧光分子影像高速自动对焦的系统，其特征在于，所述移动模块包括手柄与音圈电机，所述手柄的输出端输出所述对焦预备信号至所述PS单元，所述手柄的输入端接收所述PL单元发送的所述细调信号，所述手柄的控制端连接所述音圈电机。

4.根据权利要求3所述的基于ZynqMP平台的荧光分子影像高速自动对焦的系统，其特征在于，所述摄像模块包括光圈镜片与图像传感器，所述光圈镜片安装于所述音圈电机上，所述图像传感器通过所述光圈镜片采集所述图像信号，所述图像传感器发送所述图像信号至所述PL单元。

5.根据权利要求4所述的基于ZynqMP平台的荧光分子影像高速自动对焦的系统，其特征在于，所述摄像模块还包括遮光片，所述遮光片设置于所述音圈电机与所述图像传感器之间，所述遮光片用于遮挡荧光分子外的高亮分子。

6.根据权利要求5所述的基于ZynqMP平台的荧光分子影像高速自动对焦的系统，其特征在于，所述PS单元设有GME端口，所述PL单元设有LVDS端口及SDI端口；所述PS单元通过所述GME端口连接所述手柄的输出端，所述PL单元通过所述LVDS端口连接所述图像传感器，所述PL单元通过所述SDI端口连接所述手柄的输入端。

7.根据权利要求6所述的基于ZynqMP平台的荧光分子影像高速自动对焦的系统，其特征在于，所述PS单元包括RSTP子单元及SD子单元；RSTP子单元用于存储数据通讯协议，所述SD子单元用于存储通讯数据；所述GME端口连接所述RSTP子单元、SD子单元及寄存器单元。

8.根据权利要求6所述的基于ZynqMP平台的荧光分子影像高速自动对焦的系统，其特征在于，所述PL单元包括DMA子单元、BAYER子单元及ISP子单元，所述DMA子单元的第一端连接所述BAYER子单元，所述DMA子单元的第二端连接所述SPI子单元；所述LVDS端口连接所述BAYER子单元，所述SDI端口连接所述ISP子单元。

9.根据权利要求8所述的基于ZynqMP平台的荧光分子影像高速自动对焦的系统，所述DMA子单元与所述寄存器单元之间通过AXI-HP内部接口连接。

10.一种ZynqMP平台的荧光分子影像高速自动对焦的方法，其特征在于，该方法采用权利要求1至9所述的系统，其包括：

所述手柄输出对焦预备信号至所述PS单元；

所述PS单元接收所述对焦预备信号后，输出所述对焦预备指令至所述PL单元，所述PL单元开始对所述图像信号进行清晰度检测；同时，所述手柄控制所述音圈电机进行粗调；

在所述PL单元进行清晰度检测时，当检测所述图像信号的清晰度达到峰值后，所述手柄控制所述音圈电机进入细调模式，进而确定荧光分子对焦的最终距离；其中，当检测所述图像信号的清晰度未达到峰值时，所述音圈电机保持粗调；

所述PL单元进行清晰度检测时，采用灰度值方差计算方式。