[发明专利]提取共焦轴向响应曲线峰值位置的极大值补偿算法

说明书

本发明公开了一种提取共焦轴向响应曲线峰值位置的极大值补偿算法，首先根据理想点散射体建立高斯目标峰值模型，然后判断是否存在一个3×3邻域内存在曲线峰值，若是，以3×3邻域为单位依次进行纵向扫描来获得峰值的高度以及进行横向扫描获得峰值的轴向位移，从而确定曲线峰值位置的具体信息，本发明公开的一种提取共焦轴向响应曲线峰值位置的极大值补偿算法，可以提高提取共焦轴向响应曲线峰值位置的准确度，使其具有极佳的提取精度。

技术领域

本发明涉及共焦扫描光学提取技术领域，更具体的说是涉及提取共焦轴向响应曲线峰值位置的极大值补偿算法。

背景技术

激光共聚焦扫描显微镜用激光作扫描光源，逐点、逐行、逐面快速扫描成像，且扫描限制在样品的一个平面内，当调焦深度不一样时，就可以获得样品不同深度层次的图像，这些图像信息都储于计算机内，通过计算机分析和模拟，就能显示细胞样品的立体结构，当被测物体或光学探头进行轴向扫描移动或轴向扫描移动时，由于物体表面上各点的高度不同，相应各点到焦平面的距离也不同，物体上各点到焦平面的距离就可以代表物体轮廓的高度，而共焦扫描技术的关键在于提取共焦轴向响应曲线的峰值位置，但目前提取共焦轴向响应曲线峰值位置的方法由于存在线性偏移等问题导致系统误差，使得提取精度较差。

因此，如何提供一种提高提取准确度的提取共焦轴向响应曲线峰值位置的极大值补偿算法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种提取共焦轴向响应曲线峰值位置的极大值补偿算法，提高提取共焦轴向响应曲线峰值位置的准确度，使其具有极佳的提取精度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种提取共焦轴向响应曲线峰值位置的极大值补偿算法，包括以下步骤：

步骤A：根据理想点散射体建立高斯目标峰值模型；

步骤B：依次扫描图像的3×3邻域，在所述3×3邻域内提取采样点(i,j)，判断是否存在一个所述3×3邻域内存在曲线峰值，若是，执行步骤C，若否，则结束进程；

步骤C：以所述3×3邻域为单位纵向扫描，获取采样点的光强采样数列[Z_n,(I_n(i,j)]，其中Z_n为所述采样点(i,j)在第n层剖面处的纵向扫描高度，I_n为采样点(i,j)在第n层剖面处的光强信号；

步骤D：比较处理n层的所述光强信号的强度，获得最大光强信号I_max；

步骤E：计算共焦轴向响应曲线峰值高度为Z_k＝Z₁+(k-1)·Δz，其中k为所述最大光强信号I_max对应的剖面层，Δz为纵向扫描过程中每次步进距离；

步骤F：以所述3×3邻域为单位横向扫描，通过探测光强信号的强弱变化获得轴向位移X_p，且所述轴向位移X_p的获得依据用轴向响应特性表示为：

其中，I₀为几何焦点处的光强信号；

a为波数，即a＝2π/λ；

λ为光波波长；

X_p为轴向位移；

为透镜的数值孔径；

步骤G：比较所有经过各个轴向位移X_p的光强信号的强度，获得最大光强信号J_max，并记录所述最大光强信号J_max对应的轴向位移X_l；