一种显微仪器自动调焦方法、装置、智能终端及存储介质制造方法及图纸

技术编号:31315548 阅读:19 留言:0更新日期:2021-12-12 23:52
本发明专利技术公开了一种显微仪器自动调焦方法、装置、智能终端及存储介质,其中,上述显微仪器自动调焦方法包括:获取粗调焦目标距离;基于上述粗调焦目标距离控制上述显微仪器的载物台和/或物镜进行粗调焦;采集目标对象的数字图像并基于预设的评价函数以及变步长的爬山搜索算法控制粗调焦后的上述载物台和/或上述物镜进行精调焦,其中,上述目标对象设置于上述载物台上。与现有技术相比,本发明专利技术方案可实现显微仪器的自动调焦,不依赖于人眼判断,且先基于粗调焦目标距离进行粗调焦,后基于采集的数字图像和变步长的搜索算法逐步进行精调焦,进一步提升显微仪器对焦的精确度,从而提高显微仪器观测物体或拍摄图像的清晰度。高显微仪器观测物体或拍摄图像的清晰度。高显微仪器观测物体或拍摄图像的清晰度。

【技术实现步骤摘要】
一种显微仪器自动调焦方法、装置、智能终端及存储介质


[0001]本专利技术涉及自动调焦
,尤其涉及的是一种显微仪器自动调焦方法、装置、智能终端及存储介质。

技术介绍

[0002]传统的显微镜在诸多领域都被用来观察、采集物体的细微结构图像进行分析、处理以获取各种重要信息。例如,冶金工业中的金相分析、医疗卫生中的血液分析、机械工业中的润滑油分析等。随着科学技术的进步,人们对显微仪器对焦的精确度的要求越来越高。
[0003]现有技术中,通常基于手动调焦的方法,调节显微镜等显微仪器的物镜与载物台之间的距离进行对焦,以实现对载物台上的待测物体的观察和图像采集,从而完成检测要求。现有技术的问题在于,手动调焦的方式依赖于人眼的判断,受人眼判断能力的限制,影响显微仪器对焦的精确度,从而影响显微仪器观测物体或拍摄图像的清晰度。
[0004]因此,现有技术还有待改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种显微仪器自动调焦方法、装置、智能终端及存储介质,旨在解决现有技术中基于手动调焦的方法,调焦节显微镜等显微仪器的物镜与载物台之间的距离进行对焦时依赖于人眼的判断,受人眼判断能力的限制,影响显微仪器对焦的精确度的问题。
[0006]为了实现上述目的,本专利技术第一方面提供一种显微仪器自动调焦方法,其中,上述方法包括:
[0007]获取粗调焦目标距离;
[0008]基于上述粗调焦目标距离控制上述显微仪器的载物台和/或物镜进行粗调焦;
[0009]采集目标对象的数字图像并基于预设的评价函数以及变步长的爬山搜索算法控制粗调焦后的上述载物台和/或上述物镜进行精调焦,其中,上述目标对象设置于上述载物台上。
[0010]可选的,上述获取粗调焦目标距离,包括:
[0011]计算上述显微仪器的物镜对应的焦距,作为上述粗调焦目标距离。
[0012]可选的,上述基于上述粗调焦目标距离控制上述显微仪器的载物台和/或物镜进行粗调焦,包括:
[0013]基于上述粗调焦目标距离控制上述显微仪器的载物台和/或物镜进行移动,将移动完成后的上述载物台和上述物镜之间的距离作为粗调焦完成距离,其中,上述粗调焦完成距离与上述粗调焦目标距离之间的差不超过预设粗调焦范围。
[0014]可选的,上述预设的评价函数是灰度差分绝对值和函数。
[0015]可选的,上述采集目标对象的数字图像并基于预设的评价函数以及变步长的爬山搜索算法控制粗调焦后的上述载物台和/或上述物镜进行精调焦,包括:
[0016]精调焦过程中,在每一次控制上述载物台和/或上述物镜移动之后,采集目标对象的数字图像;
[0017]基于变步长的爬山搜索算法、各上述数字图像以及上述灰度差分绝对值和函数对上述载物台和/或上述物镜进行反馈控制,逐步移动上述载物台和/或上述物镜并获得精调焦完成距离,其中,上述精调焦完成距离是上述精调焦完成后上述载物台和上述物镜之间的距离,上述精调焦完成距离与上述灰度差分绝对值和函数的极大值点相对应。
[0018]可选的,上述基于变步长的爬山搜索算法、各上述数字图像以及上述灰度差分绝对值和函数对上述载物台和/或上述物镜进行反馈控制,逐步移动上述载物台和/或上述物镜并获得精调焦完成距离,包括:
[0019]基于各上述数字图像,通过进退法获取上述灰度差分绝对值和函数的极大值点所在的区间,作为精调焦区间;
[0020]在上述精调焦区间内,基于变步长的爬山搜索算法对上述物镜进行反馈控制,逐步控制上述物镜的移动并确定上述灰度差分绝对值和函数的极大值点对应的精调焦完成距离。
[0021]可选的,上述在上述精调焦区间内,基于变步长的爬山搜索算法对上述物镜进行反馈控制,逐步控制上述物镜的移动并确定上述灰度差分绝对值和函数的极大值点对应的精调焦完成距离,包括:
[0022]将上述精调焦区间作为目标精调焦区间;
[0023]获取预设的精调焦步长;
[0024]当上述精调焦步长不小于预设的步长最小值时,循环执行以下步骤:在上述目标精调焦区间内,基于上述精调焦步长控制上述物镜在上述目标精调焦区间内进行一次全程移动,记录图像清晰度评价值最大时对应的目标物镜位置,将上述目标精调焦区间更新为以上述目标物镜位置为中心的前一精调焦步长与后一精调焦步长区域构成的区间,减小上述精调焦步长,其中,上述图像清晰度评价值是与上述目标物镜位置对应的灰度差分绝对值和函数的值;
[0025]当上述精调焦步长小于预设的步长最小值时,将上述物镜固定在上述目标物镜位置处,其中,上述目标物镜位置与上述载物台之间的距离是上述精调焦完成距离。
[0026]本专利技术第二方面提供一种显微仪器自动调焦装置,其中,上述装置包括:
[0027]粗调焦目标距离获取模块,用于获取粗调焦目标距离;
[0028]粗调焦模块,用于基于上述粗调焦目标距离控制上述显微仪器的载物台和/或物镜进行粗调焦;
[0029]精调焦模块,用于采集目标对象的数字图像并基于预设的评价函数以及变步长的爬山搜索算法控制粗调焦后的上述载物台和/或上述物镜进行精调焦,其中,上述目标对象设置于上述载物台上。
[0030]本专利技术第三方面提供一种智能终端,上述智能终端包括存储器、处理器以及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的显微仪器自动调焦程序,上述显微仪器自动调焦程序被上述处理器执行时实现任意一项上述显微仪器自动调焦方法的步骤。
[0031]本专利技术第四方面提供一种计算机可读存储介质,上述计算机可读存储介质上存储有显微仪器自动调焦程序,上述显微仪器自动调焦程序被处理器执行时实现任意一项上述
显微仪器自动调焦方法的步骤。
[0032]由上可见,本专利技术方案中,获取粗调焦目标距离;基于上述粗调焦目标距离控制上述显微仪器的载物台和/或物镜进行粗调焦;采集目标对象的数字图像并基于预设的评价函数以及变步长的爬山搜索算法控制粗调焦后的上述载物台和/或上述物镜进行精调焦,其中,上述目标对象设置于上述载物台上。与现有技术中基于手动调焦的方法,调焦节显微镜等显微仪器的物镜与载物台之间的距离进行对焦的方法相比,本专利技术方案可实现显微仪器的自动调焦,不依赖于人眼判断,且先基于粗调焦目标距离进行粗调焦,后基于采集的数字图像和变步长的搜索算法逐步进行精调焦,进一步提升显微仪器对焦的精确度,从而提高显微仪器观测物体或拍摄图像的清晰度。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0034]图1是本专利技术实施例提供的一种显微仪器自动调焦方法的流程示意图;
[0035]图2是本专利技术实施图1中步骤S300的具体流程示意图;
[0036]图3是本专利技术实施本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种显微仪器自动调焦方法,其特征在于,所述方法包括:获取粗调焦目标距离;基于所述粗调焦目标距离控制所述显微仪器的载物台和/或物镜进行粗调焦;采集目标对象的数字图像并基于预设的评价函数以及变步长的爬山搜索算法控制粗调焦后的所述载物台和/或所述物镜进行精调焦,其中,所述目标对象设置于所述载物台上。2.根据权利要求1所述的显微仪器自动调焦方法,其特征在于,所述获取粗调焦目标距离,包括:计算所述显微仪器的物镜对应的焦距,作为所述粗调焦目标距离。3.根据权利要求1所述的显微仪器自动调焦方法,其特征在于,所述基于所述粗调焦目标距离控制所述显微仪器的载物台和/或物镜进行粗调焦,包括:基于所述粗调焦目标距离控制所述显微仪器的载物台和/或物镜进行移动,将移动完成后的所述载物台和所述物镜之间的距离作为粗调焦完成距离,其中,所述粗调焦完成距离与所述粗调焦目标距离之间的差不超过预设粗调焦范围。4.根据权利要求1所述的显微仪器自动调焦方法,其特征在于,所述预设的评价函数是灰度差分绝对值和函数。5.根据权利要求4所述的显微仪器自动调焦方法,其特征在于,所述采集目标对象的数字图像并基于预设的评价函数以及变步长的爬山搜索算法控制粗调焦后的所述载物台和/或所述物镜进行精调焦,包括:精调焦过程中,在每一次控制所述载物台和/或所述物镜移动之后,采集目标对象的数字图像;基于变步长的爬山搜索算法、各所述数字图像以及所述灰度差分绝对值和函数对所述载物台和/或所述物镜进行反馈控制,逐步移动所述载物台和/或所述物镜并获得精调焦完成距离,其中,所述精调焦完成距离是所述精调焦完成后所述载物台和所述物镜之间的距离,所述精调焦完成距离与所述灰度差分绝对值和函数的极大值点相对应。6.根据权利要求5所述的显微仪器自动调焦方法,其特征在于,所述基于变步长的爬山搜索算法、各所述数字图像以及所述灰度差分绝对值和函数对所述载物台和/或所述物镜进行反馈控制,逐步移动所述载物台和/或所述物镜并获得精调焦完成距离,包括:基于各所述数字图像,通过进退法获取所述灰度差分绝对值和函数的极大值点所在的区间,作为精调焦区间;在所述精调焦区间内,基于变步...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨照辉王翔龙聂强
申请(专利权)人:深圳市高川自动化技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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