[发明专利]显微视觉检测系统景深扩展装置及方法

权利要求书

1.一种用于显微视觉检测系统的景深扩展装置，其特征在于：所述景深扩展装置包括：

显微物镜；

液体透镜，置于物镜的后端面；

液体透镜转接口，连接物镜、液体透镜和显微镜筒；

适配器，连接显微镜筒和探测器；

探测器，用于采集图像；

图像处理系统，用于复原图像。

2.根据权利要求1所述的景深扩展装置，其特征在于：所述液体透镜的安放位置为物镜后端面，可以实现显微镜成像系统放大倍数基本不变。

3.根据权利要求1所述的景深扩展装置液体透镜转接口，其特征在于：所述液体透镜转接口的两端均有螺纹，分别用来连接镜筒和物镜，内部端面处放置液体透镜，有一个凹槽用来安放液体透镜连接导线，不破坏显微镜系统的原始机械结构。

4.根据权利要求1所述的景深扩展装置，其特征在于：所述液体透镜的屈光度由外部电压控制，探测器开始曝光时液体透镜屈光度同步改变，液体透镜屈光度呈线性变化。

5.根据权利要求1所述的景深扩展装置，其特征在于：所述液体透镜的屈光度变化范围为液体透镜屈光度变化能力的部分或全部。

6.根据权利要求1所述的景深扩展装置，其特征在于：所述探测器的曝光时间根据液体透镜屈光度变化范围和采集到的模糊图像质量确定。

7.根据权利要求1所述的景深扩展装置，其特征在于：所述图像处理系统包括：

图像采集模块，设置液体透镜屈光度变化范围以及探测器曝光时间，保证液体透镜屈光度随着探测器曝光时间同步变化，实现了一次成像；

图像处理模块，根据点扩散函数设计图像复原算法，最终得到景深扩展后的清晰图像。

8.一种用于显微视觉检测系统的景深扩展方法：其特征在于：所述景深扩展方法包括：

中间模糊图像获取过程；

和模糊图像复原过程。

9.根据权利要求8所述的景深扩展方法，其特征在于：所述的中间模糊图像获取过程是在探测器的一次曝光时间内实现的，在探测器开始曝光的同时同步控制液体透镜屈光度改变，从而在探测器的探测器平面上获得了中间模糊图像。

10.根据权利要求8所述的景深扩展方法，其特征在于：所述的模糊图像复原过程是对系统的点扩散函数和在探测器一次曝光时间内采集到的中间模糊图像进行反卷积运算，获得超景深的清晰图像。

11.根据权利要求8所述的景深扩展方法，其特征在于：所述的模糊图像复原过程的点扩散函数利用光场法获得，利用光场分析原理计算成像系统的瞬时点扩散函数，累积一个探测器曝光时间即可获得点扩散函数。

12.根据权利要求8所述的景深扩展方法，其特征在于：所述的模糊图像复原过程的点扩散函数利用直接拍摄法获得，模拟一个点光源，在探测器一个曝光时间内改变液体透镜屈光度，最终获得的模糊弥散斑即为点扩散函数。