一種基于面陣相機(jī)的動(dòng)態(tài)跟焦方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及切片掃描的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]激光共聚焦掃描顯微鏡(Confocallaser scanning microscope，CLSM)用激光作掃描光源，逐點(diǎn)、逐行、逐面快速掃描成像，掃描的激光與熒光收集共用一個(gè)物鏡，物鏡的焦點(diǎn)即掃描激光的聚焦點(diǎn)，也是瞬時(shí)成像的物點(diǎn)。系統(tǒng)經(jīng)一次調(diào)焦，掃描限制在樣品的一個(gè)平面內(nèi)。調(diào)焦深度不一樣時(shí)，就可以獲得樣品不同深度層次的圖像，這些圖像信息都儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)內(nèi)，通過計(jì)算機(jī)分析和模擬，就能顯示細(xì)胞樣品的立體結(jié)構(gòu)。
[0003]切片制作或者平臺(tái)安裝等因素影響，相機(jī)移動(dòng)過程會(huì)偏離焦平面，采集的數(shù)據(jù)非聚焦清晰狀態(tài)。放大倍數(shù)愈高，焦深越淺，愈容易出現(xiàn)聚焦不清晰的問題。
[0004]目前掃描系統(tǒng)多采用通過采樣焦平面建立聚焦地形圖方式實(shí)現(xiàn)，但是通過采樣點(diǎn)理論計(jì)算出虛擬的焦平面與實(shí)際情況存在比較大的差異。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是提供一種成像聚焦清晰度高，聚焦準(zhǔn)確，計(jì)算出的虛擬焦平面與實(shí)際情況無差異的基于面陣相機(jī)的動(dòng)態(tài)跟焦方法。
[0006]—種基于面陣相機(jī)的動(dòng)態(tài)跟焦方法，包括如下步驟:
[0007]第一步:將切片掃描成若干幅圖片，將每一幅圖片至少等距離劃分為4個(gè)區(qū)域；
[0008]第二步:面陣相機(jī)沿著X軸按照第一步劃分的區(qū)域方向，先在第一區(qū)域?qū)φ鶊D片進(jìn)行拍照，然后移動(dòng)一個(gè)區(qū)域的距離后對(duì)整幅圖片再次進(jìn)行拍照；依次移動(dòng)拍照，直至移動(dòng)完所有的區(qū)域；
[0009]第三步:對(duì)于上述第二步拍照的結(jié)果，找出每個(gè)區(qū)域內(nèi)相同的照片；
[0010]第四步:對(duì)第三步相同區(qū)域內(nèi)的圖像進(jìn)行清晰度分析，根據(jù)兩幅圖像的清晰度變化情況，確定下一次掃描位置的Z軸位置，從而調(diào)整面陣相機(jī)的焦距；
[0011]第五步:按照第四步計(jì)算的方向移動(dòng)面陣相機(jī)z軸，使相機(jī)始終處于向最清晰位置移動(dòng)的趨勢(shì)中；
[0012]第六步:重復(fù)上述第二步到第五步，直到每個(gè)區(qū)域的圖像都是清晰的。
[0013]第四步:對(duì)第三步相同區(qū)域內(nèi)的圖像進(jìn)行清晰度分析，根據(jù)兩幅圖像的清晰度變化情況，確定下一次掃描位置的z軸位置，從而調(diào)整面陣相機(jī)的焦距；
[0014]第五步:按照第四步計(jì)算的結(jié)果移動(dòng)面陣相機(jī)z軸，使相機(jī)始終處于向最清晰位置移動(dòng)的趨勢(shì)中；
[0015]第六步:重復(fù)上述第二步到第五步，直到每個(gè)區(qū)域的圖像都是清晰的。
[0016]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明利用面陣相機(jī)將待掃描區(qū)域分割為多個(gè)區(qū)域使用；利用待掃描區(qū)域在相機(jī)不同區(qū)域的重復(fù)性，做清晰度分析;根據(jù)清晰度變化情況，預(yù)測(cè)焦距變化情況，移動(dòng)z軸，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)聚焦。成像聚焦清晰度高，聚焦準(zhǔn)確，使得計(jì)算出的虛擬焦平面與實(shí)際情況無差異。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的掃描步驟的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]—種基于面陣相機(jī)的動(dòng)態(tài)跟焦方法，包括如下步驟:
[0019]第一步:將切片掃描成若干幅圖片，將每一幅圖片至少等距離劃分為4個(gè)區(qū)域；
[0020]第二步:面陣相機(jī)沿著X軸按照第一步劃分的區(qū)域方向，先在第一區(qū)域?qū)φ鶊D片進(jìn)行拍照，然后移動(dòng)一個(gè)區(qū)域的距離后對(duì)整幅圖片再次進(jìn)行拍照；依次移動(dòng)拍照，直至移動(dòng)完所有的區(qū)域；
[0021]第三步:對(duì)于上述第二步拍照的結(jié)果，找出每個(gè)區(qū)域內(nèi)相同的照片；
[0022]第四步:對(duì)第三步相同區(qū)域內(nèi)的圖像進(jìn)行清晰度分析，根據(jù)兩幅圖像的清晰度變化情況，確定下一次掃描位置的z軸位置，從而調(diào)整面陣相機(jī)的焦距；
[0023]第五步:按照第四步計(jì)算的結(jié)果移動(dòng)面陣相機(jī)z軸，使相機(jī)始終處于向最清晰位置移動(dòng)的趨勢(shì)中；
[0024]第六步:重復(fù)上述第二步到第五步，直到每個(gè)區(qū)域的圖像都是清晰的。
[0025]第四步:對(duì)第三步相同區(qū)域內(nèi)的圖像進(jìn)行清晰度分析，根據(jù)兩幅圖像的清晰度變化情況，確定下一次掃描位置的z軸位置，從而調(diào)整面陣相機(jī)的焦距；
[0026]第五步:按照第四步計(jì)算的方向移動(dòng)面陣相機(jī)z軸，使相機(jī)始終處于向最清晰位置移動(dòng)的趨勢(shì)中；
[0027]第六步:重復(fù)上述第二步到第五步，直到每個(gè)區(qū)域的圖像都是清晰的。
[0028]如圖1所示，第一步:將切片掃描成若干幅圖片，將每一幅圖片至少等距離劃分為4個(gè)區(qū)域;如圖1劃分為A、B、C、D四個(gè)區(qū)域；
[0029]第二步:面陣相機(jī)沿著X軸按照第一步劃分的區(qū)域方向，先在第一區(qū)域?qū)φ鶊D片進(jìn)行拍照，然后移動(dòng)一個(gè)區(qū)域的距離后對(duì)整幅圖片再次進(jìn)行拍照；依次移動(dòng)拍照，直至移動(dòng)完所有的區(qū)域;如圖1分別在1，2，3，4...位置拍攝照片，得至照片1，照片2，照片3，照片4...
[0030]第三步:對(duì)于每個(gè)位置拍照后，計(jì)算圖像中相同區(qū)域的每一幅圖像的重疊部分;如圖1照片2中所示，A2、B2、C2區(qū)域依次對(duì)應(yīng)照片I中的B1、C1、Dl;
[0031]第四步:對(duì)第三步相同區(qū)域內(nèi)的圖像進(jìn)行清晰度分析，根據(jù)兩幅圖像的清晰度變化情況，確定下一次掃描位置的z軸位置，從而調(diào)整面陣相機(jī)的焦距；如圖1所示，通過BI/A2; C1/B2 ;D1/C2的清晰度分析，計(jì)算位置2移動(dòng)到位置3時(shí)z軸的運(yùn)動(dòng)方向。如圖1所示，通過B2/A3; C2/B3; D2/C3的清晰度分析，計(jì)算位置3移動(dòng)到位置4時(shí)，z軸的運(yùn)動(dòng)方向。
[0032]第五步:按照第四步計(jì)算的結(jié)果移動(dòng)面陣相機(jī)z軸，使相機(jī)始終處于向最清晰位置移動(dòng)的趨勢(shì)中；
[0033]第六步:重復(fù)上述第二步到第五步，直到每個(gè)區(qū)域的圖像都是清晰的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于面陣相機(jī)的動(dòng)態(tài)跟焦方法，其特征在于包括如下步驟: 第一步:將切片掃描成若干幅圖片，將每一幅圖片至少等距離劃分為4個(gè)區(qū)域； 第二步:面陣相機(jī)沿著X軸按照第一步劃分的區(qū)域方向，先在第一區(qū)域?qū)φ鶊D片進(jìn)行拍照，然后移動(dòng)一個(gè)區(qū)域的距離后對(duì)整幅圖片再次進(jìn)行拍照;依次移動(dòng)拍照，直至移動(dòng)完所有的區(qū)域； 第三步:對(duì)于上述第二步拍照的結(jié)果，找出每個(gè)區(qū)域內(nèi)相同的照片； 第四步:對(duì)第三步相同區(qū)域內(nèi)的圖像進(jìn)行清晰度分析，根據(jù)兩幅圖像的清晰度變化情況，確定下一次掃描位置的z軸位置，從而調(diào)整面陣相機(jī)的焦距； 第五步:按照第四步計(jì)算的結(jié)果移動(dòng)面陣相機(jī)z軸，使相機(jī)始終處于向最清晰位置移動(dòng)的趨勢(shì)中； 第六步:重復(fù)上述第二步到第五步，直到每個(gè)區(qū)域的圖像都是清晰的。
【專利摘要】一種基于面陣相機(jī)的動(dòng)態(tài)跟焦方法，涉及切片掃描的技術(shù)領(lǐng)域。將切片掃描成若干幅圖片，將每一幅圖片至少等距離劃分為4個(gè)區(qū)域；面陣相機(jī)沿著X軸按照第一步劃分的區(qū)域方向，先在第一區(qū)域?qū)φ鶊D片進(jìn)行拍照，然后移動(dòng)一個(gè)區(qū)域的距離后對(duì)整幅圖片再次進(jìn)行拍照；直至移動(dòng)完所有的區(qū)域；對(duì)于拍照的結(jié)果，找出每個(gè)區(qū)域內(nèi)相同的照片；對(duì)相同區(qū)域內(nèi)的圖像進(jìn)行清晰度分析，確定下一次掃描位置的z軸位置，從而調(diào)整面陣相機(jī)的焦距；按照計(jì)算的結(jié)果移動(dòng)面陣相機(jī)z軸，使相機(jī)始終處于向最清晰位置移動(dòng)的趨勢(shì)中；重復(fù)上述步驟，直到每個(gè)區(qū)域的圖像都是清晰的。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了成像聚焦清晰度高，聚焦準(zhǔn)確，計(jì)算出的虛擬焦平面與實(shí)際情況無差異的目的。
【IPC分類】G01N21/01
【公開號(hào)】CN105651699
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】葉志前, 姜磊, 王鑫鑫
【申請(qǐng)人】杭州卓騰信息技術(shù)有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日