[发明专利]一种基于神经网络的微滴式PCR仪自动对焦方法

摘要

本发明涉及一种基于神经网络的微滴式PCR仪自动对焦方法，其包括：(一)对焦模块设计，即照明光源在一端，其发出的光线经生物芯片，再经过物镜进入相机，物镜起到对焦的作用，由自动三维平台控制物镜位置；(二)对焦策略拟定，即通过事先测量好焦点位置，经过BP神经网络进行训练获得稳定的映射，之后在对焦过程中，测量几个位置后确定其所属的函数类型，获得预先测量好的焦点位置；(三)聚焦函数选择，即使用超小波中的轮廓波作为图像聚焦评价处理函数，其测量值作为神经网络的输入；(四)图像检测区域选择。本发明能够快速、精确的给出焦点的位置，提高了PCR仪检测系统的精确度和对焦速度。

主权项

1.一种基于神经网络的微滴式PCR仪自动对焦方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(一)对焦模块设计照明光源在一端，其发出的光线经生物芯片，再经过物镜进入相机，物镜起到对焦的作用，由自动三维平台控制物镜位置；(二)对焦策略拟定通过事先测量好焦点位置，经过BP神经网络进行训练获得稳定的映射，之后在对焦过程中，测量几个位置后确定其所属的函数类型，获得预先测量好的焦点位置；(三)聚焦函数选择使用超小波中的轮廓波，作为图像聚焦评价处理函数，其测量值作为神经网络的输入；(四)图像检测区域选择对图像水平和竖直方向的灰度值进行统计，得出一个直方图，得出需要检测的范围，确定一个坐标范围；所述BP神经网络经训练后，对焦流程如下：(1)驱动自动三维平台，使镜片移动到三个距离相等的位置，分别测得三个位置的聚焦评价值为ss0、ss1、ss2，曝光时间为tt0、tt1、tt2，平均灰度值为dd0、dd1、dd2；(2)计算平均曝光时间tt＝(tt0+tt1+tt2)/3,及平均灰度值dd＝(dd0+dd1+dd2)/3；(3)将ss0,ss1,ss2,tt,dd作为输入，经过神经网络计算到输出层，得到输出层的值c，c即为焦点位置预测坐标；(4)驱动自动三维平台将透镜移动到c处；(5)记当前位置为n，从当前位置n开始，将镜片向左和右分别移动三次相同的距离a，并测量聚焦评价值；如果遇到比当前值大的位置，记为n，并重复本步骤，直到两边评价值都比n小为止。