[发明专利]基于显微镜的数字切片自动聚焦装置及其方法

摘要

本发明的基于显微镜的数字切片自动聚焦装置及其方法，包括三目显微镜和计算机，三目显微镜上安装有可沿Z轴方向自由移动的自动载物平台、安装有与计算机相连的数码相机的扫描目镜和进行聚焦作用的调焦旋钮；聚焦方法为改进的过峰变步长爬山式聚焦搜索方法，快速得到清晰的具备视野图像。本发明采用高精度的自动载物平台，可由计算机发出指令，控制该自动载物平台进行Z轴方向上进行移动，采用改进的过峰变步长爬山式聚焦搜索方法，同时采用高速数码相机与高精度自动载物平台配合，可减少数字切片扫描时间，减少机械误差对聚焦效果的影响，克服了传统固定步长聚焦算法陷入震荡等问题，快速精准实现确定最佳焦平面。

主权项

1.一种基于显微镜的数字切片自动聚焦方法，其特征在于，包括如下步骤：1)图像采集：设定自动载物平台的Z轴初始位置S0，通过图像采集模块进行图像采集；2)清晰度计算：通过清晰度计算模块对步骤1)采集的初始图像进行清晰度计算，得到初始图像的清晰度T0；3)调节自动载物平台沿Z轴方向移动步长L至S1位置，S1＝S0+L，通过图像采集模块对S1处图像进行采集；4)根据步骤2)计算得到S1处图像的清晰度T1；5)由清晰度判定模块对T0和T1的大小进行判断，得到下述两种判定情况；6)当T1＜T0时，清晰度判定模块传递判定信号至自动载物平台控制器，进而调节自动载物平台移动步长‑1.5L至S2I位置，S2I＝S1‑1.5L＝S0‑0.5L，进行S2I处图像的采集，并由步骤2)得到S2I处图像的清晰度T2I，且变换步长L′＝L/2；T2I与T0通过清晰度判定模块进行二次比较；7)当T1≥T0时，清晰度判定模块传递判定信号至自动载物平台控制器，进而调节自动载物平台移动步长L至S2II位置，S2II＝S1+L＝S0+2L，进行S2II处图像的采集，并由步骤2)得到S2II处图像的清晰度T2II，步长L不变；T2II与T1通过清晰度判定模块进行二次比较；8)根据清晰度判定模块判断的结果分别重复步骤6)和7)，直至自动载物平台在可移动距离小于短距步长L#时，停止搜索，出现清晰度TN＝TN‑1，得到最清晰位置范围SN‑1～SN；在SN‑1～SN位置范围内进行短距自动跟焦方法，该方法的步骤同步骤1)～8)，所述移动距步长为L#，直至自动载物平台可移动距离小于极限步长L*时，停止搜索，得到最清晰位置S’N的图像。