[发明专利]一种光学显微镜智能自动聚焦方法、装置及存储设备

说明书

本发明公开了一种光学显微镜智能自动聚焦方法、装置及存储设备，具体涉及图像处理领域，包括如下步骤：选用拉普拉斯算子作为清晰度评价函数，并在步进电机的任意起始位置，获取初始图像并计算初始图象清晰度值；根据爬山算法确定下一步爬山方向以及步长直至找到清晰度峰点。本发明通过图像采集卡获取图像,计算评价函数值,然后根据爬山算法确定移动方向和距离,再通过串行端口发出控制命令,控制驱动器驱动镜头移动,计算新位置的评价函数值,从而依据爬山算法确定进一步的移动方向和距离,步进电机驱动聚焦机构使载物台移动一个小距离,以获得一幅较为清晰的图像，如此循环下去,直到图像最清晰为止，完成自动聚焦。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，更具体地说，本发明涉及一种光学显微镜智能自动聚焦方法、装置及存储设备。

背景技术

光学显微视觉被广泛地应用于医学研究、电子芯片制造、生物工程等领域。自动聚焦技术是自动控制显微视觉系统的核心功能，是显微视觉的基础。自动聚焦是指通过光电传感器将物体反射的光接受，根据成像装置内部的计算与处理，控制电动对焦装置，从而在图像探测器上获得清晰图像的过程。

清晰度评价函数就是建立在自动聚焦完成程度上的一个指标，一个理想的聚焦评价函数应该具有度分析法实现，即用一个评价函数，通过分析函数值的大小，来评判图像的清晰度，也就是聚焦度。

解决自动聚焦算法的关键技术是选择一个合适的聚焦评价函数，目前许多学者在该方面作了大量的研究，并给出了判别和系统调焦的策略。对于他们提出的算法，大致可分为空域和频域两方面。空域典型的有灰度差分法、灰度梯度、罗伯特梯度算子等。频域中主要有DCT变换法与小波变换法。这些方法都很难兼顾聚焦速度和聚焦精度两方面。

针对上述问题，本发明提出了一种解决方案。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种光学显微镜智能自动聚焦方法、装置及存储设备，通过图像采集卡获取图像,计算评价函数值,然后根据爬山算法确定移动方向和距离,再通过串行端口发出控制命令,控制驱动器驱动镜头移动,计算新位置的评价函数值,从而依据爬山算法确定进一步的移动方向和距离,步进电机驱动聚焦机构使载物台移动一个小距离,以获得一幅较为清晰的图像，如此循环下去,直到图像最清晰为止，完成自动聚焦以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光学显微镜智能自动聚焦方法，还包括如下步骤：

选用拉普拉斯算子作为清晰度评价函数，并在步进电机的任意起始位置，获取初始图像并计算初始图象清晰度值；

根据爬山算法确定下一步爬山方向以及步长直至找到清晰度峰点。

在一个优选地实施方式中，在获取初始图像并计算初始图象清晰度值前还包括如下步骤：

根据成像要求设定清晰度标准阈值。

在一个优选地实施方式中，当根据成像要求设定清晰度标准阈值后，所述光学显微镜智能自动聚焦方法包括如下步骤：

选用拉普拉斯算子作为清晰度评价函数，并在电机的任意起始位置，获取初始图像并计算初始图象清晰度值，将该清晰度值与清晰度标准阈值进行比较，看其是否满足清晰度要求，若满足则完成自动聚焦，若不满足则进行下一步骤；

根据爬山算法找到聚焦峰值点，获取峰值图像并计算相应清晰度值，将该清晰度值与清晰度标准阈值进行比较，看其是否满足清晰度要求，若满足则完成自动聚焦，若不满足则进行下一步骤；

统计爬山算法自动聚焦路线范围，确定找寻区域，自动选择找寻区域外的一点作为新的基点，获取此处图像并计算图象清晰度值，将该清晰度值与清晰度标准阈值进行比较，看其是否满足清晰度要求，若满足则完成自动聚焦，若不满足则重复根据爬山算法找到聚焦峰值点。