[发明专利]微米级颗粒样品自动寻找定位装置及方法

权利要求书

1.一种微米级颗粒样品自动寻找定位装置，其特征在于，所述装置包括：单通道视频显微单元(1)、数字图像处理单元(2)、多维度电控位移载台(3)和可编程电控位移驱动单元(4)，用于自动寻找合适的微颗粒样品，以配合主测试仪器上的其它模块对寻找到的微颗粒样品进行所需性能的测试；

所述单通道视频显微单元(1)具有数字视频图像输出部件，用于以侧视角度观察样品载片(11)表面上可能存在样品的图像；并由所述数字视频图像输出部件输出图像数据；所述图像为实时视频图像序列；所述侧视角度是指在配合主测试仪器进行测量的起始位置上，单通道视频显微单元(1)的光轴与直线A相互垂直，所述直线A为主测试仪器上探头的中心点与所选定样品的中心点之间的连线所在的直线；

所述数字图像处理单元(2)包括数字视频图像接收部件及图像处理部件，所述视频图像接收部件用于接收所述图像数据，所述图像处理部件通过对所述图像数据进行处理获得图像内所含有的各种目标的相关性数据；根据所述相关性数据判断相应目标是否为所需要的样品类型，以及判断相应目标是否需要用于进行相应机械性能测试；进而选定所需类型的目标，以及选定需要用于进行相应机械性能测试的目标，剔除包括灰尘、样品残片、异形样品，以及不在需要测试的范围内的干扰目标；

所述多维度电控位移载台(3)用于安置样品载片(11)，所述样品载片(11)不限于呈水平安置；

所述可编程电控位移驱动单元(4)具有可编程多维度位移控制部件(9)，在所述可编程多维度位移控制部件(9)的控制下，利用可编程电控位移驱动单元(4)驱动多维度电控位移载台(3)带动样品载片(11)进行有序位移，所述有序位移为三维空间中的有序空间位移。

2.根据权利要求1所述的微米级颗粒样品自动寻找定位装置，其特征在于，由所述数字图像处理单元(2)中图像处理部件获得的各种目标的相关性数据包括：根据不同类型样品的光学特性设定的样品的清晰度评价指标数据，样品在图像中的位置、样品的形状和尺寸，也包括根据需要针对特定样品的特殊性提取的其它附加数据。

3.根据权利要求1所述的微米级颗粒样品自动寻找定位装置，其特征在于，所述单通道视频显微单元(1)包括：

一显微镜(5)，能够手动聚焦和电动聚焦，安装在所述显微镜(5)前端的物镜(8)能够根据需要更换；

一镜头支架(6)，用于固定支撑显微镜(5)；

一数字视频相机(7)，固定设置在所述显微镜(5)的尾部光学输出端。

4.根据权利要求3所述的微米级颗粒样品自动寻找定位装置，其特征在于，所述镜头支架(6)为可调支架，利用可调支架带动所述显微镜(5)使单通道视频显微单元(1)处在设定的侧视角度。

5.根据权利要求1所述的微米级颗粒样品自动寻找定位装置，其特征在于，所述多维度电控位移载台(3)具有多维度电控位移装置(10)，利用所述多维度电控位移装置(10)带动置于多维度电控位移装置(10)上的样品载片(11)进行有序空间位移。

6.根据权利要求5所述的微米级颗粒样品自动寻找定位装置，其特征在于，所述多维度电控位移载台(3)带动样品载片(11)进行有序空间位移是指：所述可编程多维度位移控制部件(9)依据选定的遍历路径驱动多维度电控位移载台(3)中的多维度电控位移装置(10)，依次将样品载片(11)的不同的部位移进显微视场的景深范围，所述图像处理部件同步获得当前视场信息数据，并将所述当前视场信息数据作为反馈信号，所述可编程多维度位移控制部件(9)依据所述反馈信号对所述多维度电控位移载台(3)的位置进行微调整，使被寻找到的满足主测试仪器要求的样品定位在测量位置上，完成微米级颗粒样品自动寻找及定位。

7.一种微米级颗粒样品自动寻找定位方法，其特征是采用如权利要求1所述的装置，按如下步骤进行：

步骤110、启动自动寻找及定位过程，可编程多维度位移控制部件(9)驱动多维度电控位移载台(3)沿着设定的遍历路径移动，同时，数字图像处理设备(2)针对由单通道视频显微装置(1)发来的图像进行同步分析；

步骤120、自动微调，当数字图像处理设备(2)检测到可能是样品的图形时，中断路径遍历过程，微调多维度电控位移载台(3)将目标移动在选定的清晰度指标最优的位置上；

步骤130、特征数据提取并判断是否符合测试条件，数字图像处理设备(2)针对当前视场进行特征数据提取，提取包括样品的清晰度评价指标数据、样品在图像中的位置、样品的形状和尺寸在内的根据不同样品形态选取的各种目标的相关性数据，并判断是否符合测试条件，若不满足测试条件则返回步骤110继续寻找；若满足测试条件则进入步骤140；

步骤140、数据发送，由图像处理设备(2)将步骤130中提取获得的各种目标的相关性数据发送至可编程多维度位移控制部件(9)；

步骤150、自动测量，启动自动测量过程，可编程多维度位移控制部件(9)根据收到的信息将选定的样品移到预定的测量位置，通知主测试仪器开始自动测量；

步骤160、判断测试数量是否完成，若测试数量未完成，则由可编程多维度位移控制部件(9)将多维度电控位移载台(3)移回到步骤120中所中断的路径遍历位置，并返回步骤110继续后续路径的遍历寻找；若测试数量已完成，则进入步骤170；

步骤170、结束测量过程。