[发明专利]一种显微镜放大倍数标定方法

说明书

技术领域

本发明属于精密仪器和测试技术领域，具体涉及一种显微镜放大倍数标定方法。

背景技术

随着显微技术的发展，显微镜已用于精确测定微结构、细胞、晶粒乃至原子的几何特征。在上述过程中，获得可靠地实验数据要求准确地标定显微镜的放大倍数。目前，用于显微镜放大倍数标定的方法一般可分为两种，光栅标定法和微结构标定法。其中光栅标定法是利用在显微镜下采集标准光栅的图像，利用图像的显示尺寸和图像对应标准光栅的尺寸之比来标定放大倍数，由于很难准确确定栅线的位置，所以该方法精度低，此外受光栅频率限制，标定范围较窄。微结构标定法利用一些具有几何特性的自然粒子、病毒或酶来标定显微镜的放大倍数，但这些物质几何特性具有一定的不确定性，同时也受到显微镜景深的影响，适用范围小。因此，一种标定精度高、标定范围大和适用性广的标定方法亟待提出。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的目的在于提出一种标定范围大、适用性广的显微镜放大倍数标定方法。

为实现上述目的，根据本发明实施例的显微镜放大倍数标定方法,包括如下步骤：A.以已知光栅节距的标准光栅为参考，在需标定的显微镜中采集光栅图像；B.对采集的图像进行快速傅里叶变换，获得空间频率谱；C.在空间频率谱中选择某一级次的谐振频率所在区间，进行局部高分辨率离散傅里叶变换得到局部高分辨率空间频率谱；D.在局部高分辨率空间频率谱中选择幅值最大处的频率作为谐振频率，用谐振频率除以级次得到基频；E.由光栅节距和基频计算图像对应标准光栅的尺寸；F.由图像的显示尺寸和图像对应标准光栅的尺寸之比标定显微镜的放大倍数。

在本发明的一个实施例中，采用下列公式进行局部高分辨率离散傅里叶变换得到局部高分辨率空间频率谱：

F(μ,v)=1MNΣx=0M-1Σy=0N-1f(x,y)e[-i2π(μxM+vyN)],]]>

μ=μ_d,μ_d+D,μ_d+2D,…,μ_u

ν=ν_d,ν_d+D,ν_d+2D,…,ν_u

其中，F(μ,ν)是局部高分辨率空间频率谱；M为图像x方向的像素数，N为图像y方向的像素数；f(x,y)为图像坐标(x,y)处灰度值；D为局部高分辨率傅里叶变换的频率增量，D的大小根据计算精度要求进行调整；μ为x方向空间频率，ν为y方向空间频率；(μ_d,μ_u)为图像x方向局部高分辨率傅里叶变换的频率区间，(ν_d,ν_u)为图像y方向局部高分辨率傅里叶变换的频率区间；i是虚数单位；π是圆周率；e是自然对数底数。