[发明专利]一种基于双光源显微镜的控制方法

说明书

本发明提供了一种基于双光源显微镜的控制方法，包括以下步骤：S1、开启位于载物台下方的下光源，位于载物台上方的CCD相机拍摄样本的阴影图片；关闭所述下光源；S2、处理模块获取阴影图片并对其进行图像识别，识别出多个目标物并确定它们的中心位坐标和目标物所在的最小圆形区域；S3、水平运动模块根据中心位坐标控制物镜移动到一个目标物的上方并且使物镜的光轴穿过目标物的中心位；这种基于双光源显微镜的控制方法针对透明不规则的目标物采用双光源来进行对焦，下光源从下方照射样本，CCD相机采集的阴影图片更适于处理模块来进行图像识别，上光源产生的半圆形光速能够快速确定目标物所在中心位的离焦量，拍摄多张最小圆形区域中目标物的清晰图片。

技术领域

本发明涉及电子生物显微镜技术领域，尤其涉及一种基于双光源显微镜的控制方法。

背景技术

生物显微镜是一种用来观察生物切片、生物细胞、细菌以及活体组织培养、流质沉淀等也可以观察其他透明或者半透明物体以及粉末、细小颗粒等物体的精密光学仪器。生物显微镜用来供医疗卫生单位、高等院校、研究院所用于微生物、细胞、细菌、组织培养、悬浮体、沉淀物等的观察，可连续观察细胞、细菌等在培养液中繁殖分裂的过程等。在细胞学、寄生虫学、肿瘤学、免疫学、遗传工程学、工业微生物学、植物学等领域中应用广泛。

现有技术中，一般通过手动或自动的方式进行对焦，手动对焦的方式存在效率低、准确度低的缺陷，利用显微镜进行自动对焦的方式能够提高对焦效率，例如公开号为CN104932092B的中国专利公开了一种基于偏心光束法的自动对焦显微镜及其对焦方法，硬件构成包括偏心光束离焦量探测模块、显微成像模块、压电物镜驱动器、XY载物台及计算机处理系统。离焦量探测模块发射半圆形激光束照射样本表面，并获取样本反射形成的半圆形光斑图像；计算机处理系统经过自适应中值滤波、基于OSTU的Canny边缘检测、最小二乘法拟合等算法处理灰度化的光斑图像可得到光斑半径，根据半径-离焦量的线性关系模型，可计算该视场下样本离焦量；压电物镜驱动器带动物镜补偿离焦量；对焦完成后，显微成像模块获取清晰的样本图像。由于离焦量探测模块发射半圆形激光束照射样本表面，并获取样本反射形成的半圆形光斑图像，所以这种对焦方法较适用于比较规则的目标，例如细胞、病毒这样的个体，但是对于透明的、不规则的，例如染色体，要想获得清晰的样本图像则较为困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中生物显微镜在面对透明的、不规则的样本时难以对焦的问题，本发明提供了一种基于双光源显微镜的控制方法来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于双光源显微镜的控制方法，包括以下步骤：

S1、开启位于载物台下方的下光源，位于载物台上方的CCD相机拍摄样本的阴影图片；关闭所述下光源；

S2、处理模块获取阴影图片并对其进行图像识别，识别出多个目标物并确定它们的中心位坐标和目标物所在的最小圆形区域；

S3、水平运动模块根据中心位坐标控制物镜移动到一个目标物的上方并且使物镜的光轴穿过目标物的中心位；

S4、开启上光源，CCD相机拍摄目标物的半圆光斑图片；

S5、处理模块获取半圆光斑图片并对图像进行处理，计算出物镜当前位置的离焦量并转换成物镜的对焦运动量；

S6、竖直运动模块根据对焦运动量控制物镜运动至准确对焦；

S7、水平运动模块控制物镜在最小圆形区域内平移，同时竖直运动模块控制物镜在(-a，a)之间上下运动，CCD相机拍摄多张目标物的图像；

S8、水平运动模块根据另一个中心位坐标控制物镜移动到另一个目标物的上方并且使物镜的光轴穿过目标物的中心位；

S9、循环执行步骤S4-S8，直至获取阴影图片中所有目标物的清晰图像。