本发明专利技术涉及一种纳米膜厚测量仪上的显微镜自动校正装置和显微镜自动调焦的方法的研究，属于纳米膜厚测量仪测量领域。此测量系统是通过控制步进电机进行定位，聚焦系统采用电动聚焦的方法，通过计算机对聚焦的微型马达进行控制。聚焦就是上下移动镜头，而显微镜自动校正则由步进电机控制滚珠丝杠前后左右移动实现定位。以某固定位置为起点，步进电机驱动显微镜以固定的步长移动，在运行每一步之后，取一定数量的图像，通过聚焦分析器对图像进行计算和分析，通过不同图像之间的比较获得聚焦最佳焦点的位置，以此类推，最终可获得最终聚焦位置。使油膜干涉图像清晰的反应在计算机上。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种纳米膜厚测量仪上的显微镜自动校正装置和显微镜自动调焦的方法的研究，属于纳米膜厚测量仪测量领域。此测量系统是通过控制步进电机进行定位，聚焦系统采用电动聚焦的方法，通过计算机对聚焦的微型马达进行控制。聚焦就是上下移动镜头，而显微镜自动校正则由步进电机控制滚珠丝杠前后左右移动实现定位。以某固定位置为起点，步进电机驱动显微镜以固定的步长移动，在运行每一步之后，取一定数量的图像，通过聚焦分析器对图像进行计算和分析，通过不同图像之间的比较获得聚焦最佳焦点的位置，以此类推，最终可获得最终聚焦位置。使油膜干涉图像清晰的反应在计算机上。【专利说明】一种可自动调位和聚焦的纳米膜厚测量仪
本专利技术涉及一种纳米膜厚测量仪膜厚测量领域。
技术介绍
显微镜不仅广泛应用于医学和生物学领域的研究，而且还广泛应用于油膜厚度测量领域的研究；利用显微镜自动定位和聚焦技术不仅可以提高实验与分析的速度，而且可以减少人为操作对显微镜成像质量的影响。自动聚焦是机器人视觉、数字视频系统中的关键技术之一，是决定图像质量的重要因素，是获取清晰图像的第I步；聚焦性能取决于调焦评价函数的准确性和有效性，即评价函数必须具有无偏性好、单峰性强和较好的抗噪性能。图像模糊的本质是高频分量的损失，聚焦图像比离焦光干涉图像包含更多的信息和细节，这是设计聚焦评价函数的基础。现有的显微镜自动聚焦的方式是被观察物体固定不动，显微镜通过上下移动来获得最佳的聚焦位置，而这种方法不能直接应用与纳米膜厚测量仪膜厚测量设备，因为在这种设备里，被观察物体是不动的，而显微镜可以前后左右任意移动的，这就影响显微镜精确聚焦，本次设备改造就可以很好的解决这问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种纳米膜厚测量仪上的显微镜自动校正装置和显微镜自动调焦的方法，目的是为了实现显微镜自动化，提高聚焦图像分辨率。通过分析图像，获得最佳聚焦点。本纳米 膜厚测量系统的显微镜自动聚焦方法如下:通过显微镜自动调位和聚焦获取油膜的光干涉图像，对图像进行分析，寻找最佳的聚焦位置，详细步骤如下: (1)第一次聚焦，如图2和图3所示，以E(0，0)点和显微镜的最顶点起点，电机2沿轨道2以一定的步长Al向前移动，步进电机I沿轨道I以一定的步长BI向左移动，当电机2移动nl*Al的步长时(nl=l，2，3……)，当nl=l时，电机I便以一定步长n2*Bl向左移动(n2=l，2，3……)，当nl=l，n2=l, 2，3……时，聚焦马达驱动镜头以固定的步长Cl向下移动，每移动一步，C⑶摄像头就拍摄下n3张图像(n3=l，2，3……)，行程达到最大距离L时，分析器通过对每个位置的图像进行计算；当111=2，112=1，2，3……时，聚焦马达驱动镜头以固定的步长Cl向下移动，每移动一步，CXD摄像头就拍摄下n3张图像(n3=l，2，3……)，行程达到最大距离L时，分析器通过对每个位置的图像进行计算；以此类推，通过以上图像进行对比获得最佳聚焦位置Pl ； (2)第二次聚焦，以第一次聚焦位置(Pl-Ml)为起点，进行第二次聚焦，电机2沿轨道2以一定的步长A2(A2〈A1)向前移动，步进电机I沿轨道I以一定的步长B2 (B2〈B1)向左移动，当电机2移动nl*A2的步长时(nl=l，2，3……)，当nl=l时，电机I便以一定步长n2*B2向左移动(n2=l，2，3……)，当nl=l，n2=l, 2，3……时，聚焦马达驱动镜头以固定的步长Cl向下移动，每移动一步，C⑶摄像头就拍摄下n3张图像(n3=l，2，3……)，行程达到最大距离L时，分析器通过对每个位置的图像进行计算；当nl=2，n2=l, 2，3……时，聚焦马达驱动镜头以固定的步长Cl向下移动，每移动一步，C⑶摄像头就拍摄下n3张图像(n3=l，2，3……)，行程达到最大距离L时，分析器通过对每个位置的图像进行计算；以此类推，通过以上图像进行对比获得最佳聚焦位置P2 ； (3)第三次聚焦，以第二次聚焦的位置(P2-M2)为起点，进行第三次聚焦，电机2沿轨道2以一定的步长A2(A3〈A2)向前移动，步进电机I沿轨道I以一定的步长B3(B3〈B2)向左移动，当电机2移动nl*A3的步长时(nl=l, 2, 3......),当nl=l时，电机I便以一定步长n2*B3向左移动(n2=l，2，3……)，当nl=l，n2=l，2，3……时，聚焦马达驱动镜头以固定的步长Cl向下移动，每移动一步，C⑶摄像头就拍摄下n3张图像(n3=l，2，3……)，行程达到最大距离L时，分析器通过对每个位置的图像进行计算；当nl=2，n2=l，2，3……时，聚焦马达驱动镜头以固定的步长Cl向下移动，每移动一步，C⑶摄像头就拍摄下n3张图像(n3=l，2，3……)，行程达到最大距离L时，分析器通过对每个位置的图像进行计算；以此类推，通过以上图像进行对比获得最佳聚焦位置P3。 本专利技术步骤(1)、(2)、(3)中分析器对每个位置的图像进行计算的具体步骤如下: (1)将导轨的前后行程、左右行程以及聚焦行程分别分成N1、N2、N3等份分别相邻的位置为Al、B1、Cl,每一个位置都连续拍摄M幅图像； (2)通过一定的原则选择阈值T向量，然后提取出标准的光干涉图像； (3)对标准的光干涉图像进行分析，提取对应每一点的光强值；(4)计算与每个图像相对应的聚焦值评价 函数【权利要求】1.一种纳米膜厚测量仪上的显微镜自动调焦的方法和显微镜自动校正装置，其特征在于:步进电机(I)通过高精度的滚珠丝杠控制上轨道左右移动，步进电机(2)通过高精度的滚珠丝杠控制下轨道前后移动，显微镜上的聚焦马达可自动的上下移动。2.根据权利要求1所述的一种纳米膜厚测量仪上的显微镜自动调焦的方法和显微镜自动校正装置，其特征在于:步进电机通过滚珠丝杠连接来实现显微镜的调位。3.根据权利要求1所述的一种纳米膜厚测量仪上的显微镜自动调焦的方法和显微镜自动校正装置，其特征在于:可通过控制器与步进电机(1)，(2)相连，实现显微镜位置的自动校正。4.根据权利要求1所述的一种纳米膜厚测量仪上的显微镜自动调焦的方法和显微镜自动校正装置，其特征在于:通过聚焦马达与控制器相连，实现了显微镜自动聚焦。5.根据权利要求1所述的一种纳米膜厚测量仪上的显微镜自动调焦的方法和显微镜自动校正装置，其特征在于:合理的选择聚焦评价函数实现显微镜自动聚焦，并获得清晰的干涉图像。【文档编号】G02B21/36GK103529544SQ201310534878【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年11月4日 优先权日:2013年11月4日 【专利技术者】刘剑平, 刘焕宝, 杜乐瑶, 聂萍 申请人:山东理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纳米膜厚测量仪上的显微镜自动调焦的方法和显微镜自动校正装置,其特征在于：步进电机(1)通过高精度的滚珠丝杠控制上轨道左右移动，步进电机(2)通过高精度的滚珠丝杠控制下轨道前后移动，显微镜上的聚焦马达可自动的上下移动。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘剑平，刘焕宝，杜乐瑶，聂萍，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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