CN102788682B - 一种连续变倍体视显微镜齐焦性检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续变倍体视显微镜齐焦性检测方法，其通过利用四个清晰度判定函数来联合获取多帧图像对应的四个最大清晰度值，然后利用四个最大清晰度值来确定相对最清晰位置，再通过比较相对最清晰位置下的清晰度值与合焦位置下的清晰度值，判定相对最清晰位置是否为合焦位置，接着通过调整倍率，获得有限个离散倍率下的合焦位置，最后通过拟合得到连续倍率下的齐焦曲线，本发明方法能够自动有效实现体视显微镜的齐焦性检测，且检测精度高，并可有效提高生产效率；此外，本发明方法无需使用者经常干预调整，具有较强的鲁棒性，对绝大多数体视显微镜的齐焦性检测都适用，如果跟自动化装置配合，可大幅度提高生产效率。

Description

一种连续变倍体视显微镜齐焦性检测方法

技术领域

本发明涉及一种体视显微镜齐焦性检测技术，尤其是涉及一种连续变倍体视显微镜齐焦性检测方法。

背景技术

体视显微镜在世界当代工业领域中扮演着越来越重要、越来越有价值的角色。通过体视显微镜可以观察到对象的立体图像，从而实现立体测量、自动操作、三维重建等功能，尤其在立体微操作方面，利用高分辨率立体显微图像处理可以给机械手发出指令以实现精密控制。连续变倍体视显微镜能给用户提供始终清晰、不同倍率的图像，其需求同样越来越大。对显微镜而言，在某一倍率下，如果通过调节能够得到清晰的目标图像，则此时物镜所在位置称为合焦位置，如果不管怎么调节均得不到清晰的目标图像，则没有合焦位置。对连续变倍的镜片组而言，如果在高倍率下调整清晰，则连续变倍到低倍率的过程中也应始终保持清晰，这就是齐焦性。然而，连续变倍的镜片组在运输过程中由于振动等原因会导致一片或多片透镜发生位移，引起齐焦性下降，也即在高倍率往低倍率变倍过程中，不能始终保持清晰，甚至在某些倍率下，有时需要调整焦距才能获取清晰的目标图像，严重时则不管怎么调节焦距，均无法获取清晰的目标图像，没有合焦位置。因此，有效检测连续变倍的镜片组的齐焦性可提高体视显微镜的生产效率与产品质量。

连续变倍的镜片组的齐焦性检测主要解决三个问题：一是清晰度判定，通过清晰度判定模型可获取在当前倍率下的相对最清晰位置；二是合焦判定，通过合焦判定模型可知在当前倍率下的相对最清晰位置是否是合焦位置；第三，根据所测得的离散倍率下的合焦位置，拟合出连续倍率下的合焦位置曲线。

目前，连续变倍的镜片组的齐焦性检测都是采用人工观测方法，其首先将体视显微镜倍率调整到最大，将图像调整清晰；接着降低倍率，观察图像是否清晰，若不清晰，则对焦距进行微调，将图像调清晰，记录该清晰位置，就作为合焦位置；如此循环，测到一组不同倍率下的合焦位置；再通过离散倍率下的合焦位置，通过经验来估计连续倍率下的合焦位置，从而得到经验曲线。这种人工观测方法的效率较低，并且容易产生误判，从而影响产品质量；另一方面，如果当产品的产量加大，且对产品进行全检时，则需要大量的检测工人。因此，人工观测方法只能在初期产品试制阶段采用，产品大批量生产时，需要更高效的齐焦性检测方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种检测精度高、检测效率高，且鲁棒性强的连续变倍体视显微镜齐焦性检测方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种连续变倍体视显微镜齐焦性检测方法，其特征在于包括以下步骤：

①转动连续变倍体视显微镜的倍率旋钮，将倍率调到M倍率下；

②转动连续变倍体视显微镜的调焦旋钮，从基准位置开始顺时针或逆时针旋转，然后采集Q个不同调焦旋钮角度下各自对应的T帧图像，将在M倍率下采集到的调焦旋钮角度为θ_s度的T帧图像中的第k帧图像记为其中，Q≥7，T≥3，顺时针旋转调焦旋钮时-5°≤θ_s≤0°，逆时针旋转调焦旋钮时0°≤θ_s≤5°，1≤s≤Q，1≤k≤T；

③利用四个清晰度判定函数分别计算M倍率下Q个不同调焦旋钮角度下采集到的共Q×T帧图像的清晰度值，然后获取利用每个清晰度判定函数计算得到的Q×T个清晰度值中的最大清晰度值，再判断四个最大清晰度值中是否至少有三个最大清晰度值各自对应的调焦旋钮角度为同一个位置，如果是，则将这些最大清晰度值对应的同一个位置的调焦旋钮角度定义为M倍率下的相对最清晰位置，否则，将利用第一个清晰度判定函数计算得到的最大清晰度值对应的调焦旋钮角度定义为M倍率下的相对最清晰位置；

④按照步骤①至步骤③的操作，获取P个不同倍率中的每个倍率下的相对最清晰位置，然后利用合焦判定方法，判定P个不同倍率中的每个倍率下的相对最清晰位置是否均为合焦位置，如果是，则确定齐焦性检测成功，并将该连续变倍体视显微镜判定为合格产品，否则，确定齐焦性检测失败，并将该连续变倍体视显微镜判定为不合格产品，其中，P≥6。

所述的调焦旋钮角度为调焦旋钮所处的位置与基准位置的相对角度；所述的从基准位置开始顺时针旋转调焦旋钮的方向为负方向，所述的从基准位置开始逆时针旋转调焦旋钮的方向为正方向。

所述的步骤③中利用四个清晰度判定函数分别计算M倍率下Q个不同调焦旋钮角度下采集到的共Q×T帧图像的清晰度值的具体过程为：

③-1、将四个清晰度判定函数分别定义为梯度平方函数、图像方差函数、离散傅立叶变换函数和Walsh-Hadamard变换函数，并分别表示为和

③-2、将Q个不同调焦旋钮角度下采集到的共Q×T帧图像中当前正在处理的第k'帧图像定义为当前帧图像，记作I_Mk′，其中，1≤k′≤Q×T；

③-3、利用梯度平方函数计算当前帧图像的第一个清晰度值，记为 $F_{C_1}\left(I_{{\mathrm{Mk}}^{\′}}\right)=\underset{x=\frac{W-N}{2}}{\overset{\frac{W+N}{2}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{y=\frac{H-N}{2}}{\overset{\frac{H+N}{2}-1}{\mathrm{\Σ}}}[{(I_{{\mathrm{Mk}}^{\′}}(x,y)-I_{{\mathrm{Mk}}^{\′}}(x+1,y))}^2+{(I_{{\mathrm{Mk}}^{\′}}(x,y)-I_{{\mathrm{Mk}}^{\′}}(x,y+1))}^2],$ 其中，W和H分别表示当前帧图像的宽度和高度，N的值为不超过当前帧图像的宽度和高度且为2的整数次幂，I_Mk′(x,y)表示当前帧图像中坐标位置为(x,y)的像素的灰度值，I_Mk′(x+1,y)表示当前帧图像中坐标位置为(x+1,y)的像素的灰度值，I_Mk′(x,y+1)表示当前帧图像中坐标位置为(x,y+1)的像素的灰度值；

③-4、利用图像方差函数计算当前帧图像的第二个清晰度值，记为 $F_{C_2}\left(I_{{\mathrm{Mk}}^{\′}}\right)=\underset{x=\frac{W-N}{2}}{\overset{\frac{W+N}{2}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{y=\frac{H-N}{2}}{\overset{\frac{H+N}{2}-1}{\mathrm{\Σ}}}{[{(I}_{M{k}^{\′}}(x,y)-\stackrel{\‾}{I_{{\mathrm{Mk}}^{\′}(x,y)}})]}^2,$ 其中， $\stackrel{\‾}{I_{{\mathrm{Mk}}^{\′}}(x,y)}=\frac{1}{N^2}\underset{x=\frac{W-N}{2}}{\overset{\frac{W+N}{2}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{y=\frac{H-N}{2}}{\overset{\frac{H+N}{2}-1}{\mathrm{\Σ}}}{I}_{{\mathrm{Mk}}^{\′}}(x,y);$

③-5、利用离散傅立叶变换函数计算当前帧图像的第三个清晰度值，记为 其中，F_Mk′(u,v)表示I_Mk′(x,y)的离散傅立叶变换，j表示虚数单位；

③-6、利用Walsh-Hadamard变换函数计算当前帧图像的第四个清晰度值，记为 其中，W_Mk′(u,v)表示I_Mk′(x,y)的Walsh-Hadamard变换， $W_{{\mathrm{Mk}}^{\′}}(u,v)=\frac{1}{N^2}\underset{x=\frac{W-N}{2}}{\overset{\frac{W+N}{2}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{y=\frac{H-N}{2}}{\overset{\frac{H+N}{2}-1}{\mathrm{\Σ}}}{w}_N(u,x)I_{{\mathrm{Mk}}^{\′}}(x,y)w_N(v,y),$ w_N(u,x)和w_N(v,y)均表示Walsh-Hadamard变换的核函数， p=log₂N，u_r表示u的二进制形式的第r位，u_x表示u的二进制形式的第x位，v_r表示v的二进制形式的第r位，v_y表示v的二进制形式的第y位；

③-7、令k″=k′+1,k′=k″，将Q个不同调焦旋钮角度下采集到的共Q×T帧图像中下一帧待处理的图像作为当前帧图像，然后返回步骤③-3继续执行，直至获得Q个不同调焦旋钮角度下采集到的共Q×T帧图像各自对应的四个清晰度值为止，其中，k″的初始值为0。

所述的步骤④中利用合焦判定方法判定P个不同倍率中的每个倍率下的相对最清晰位置是否均为合焦位置的具体过程为：

④-1、转动另一台连续变倍体视显微镜的倍率旋钮，然后利用标定板拍下P个不同倍率中的每个倍率下的合焦后的清晰图像，由P幅清晰图像构成一组基准图像，将P个不同倍率中的第p′个倍率M_p′下利用标定板拍下的一幅合焦后的清晰图像作为M_p′倍率下的基准图像，记为其中，1≤p′≤P；

④-2、利用梯度平方函数计算P个不同倍率的每个倍率下的基准图像的清晰度值，将P个不同倍率中的第p′个倍率M_p′下的基准图像的清晰度值记为 $F_{C_1}\left(I_{M_{p^{\′}}}\right)=\underset{x^{\′}=\frac{W^{\′}-N^{\′}}{2}}{\overset{\frac{W^{\′}+N^{\′}}{2}-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{y^{\′}=\frac{H^{\′}-N^{\′}}{2}}{\overset{\frac{H^{\′}+N^{\′}}{2}-1}{\mathrm{\Σ}}}[{(I_{M_{p^{\′}}}(x^{\′},y^{\′})-I_{M_{p^{\′}}}(x^{\′}+1,y^{\′}))}^2+{(I_{M_{p^{\′}}}(x^{\′},y^{\′})-I_{M_{p^{\′}}}(x^{\′},y^{\′}+1))}^2],$ 其中，W′和H′分别表示基准图像的宽度和高度，N′的值为不超过基准图像的宽度和高度且为2的整数次幂，表示P个不同倍率中的第p′个倍率M_p′下的基准图像中坐标位置为(x′,y′)的像素的灰度值，表示P个不同倍率中的第p′个倍率M_p′下的基准图像中坐标位置为(x′+1,y′)的像素的灰度值，表示P个不同倍率中的第p′个倍率M_p′下的基准图像中坐标位置为(x′,y′+1)的像素的灰度值；

④-3、将按照步骤①至步骤③的操作获取的P个不同倍率中的每个倍率下的相对最清晰位置与P个不同倍率中的每个倍率下的基准图像的合焦位置进行一一对比，判定按照步骤①至步骤③的操作获取的P个不同倍率中的每个倍率下的相对最清晰位置是否为合焦位置，对于按照步骤①至步骤③的操作获取的P个不同倍率中的第p′个倍率M_p下的相对最清晰位置，将其判定条件设定为：其中，表示按照步骤①至步骤③的操作获取的P个不同倍率中的M_p′倍率下的相对最清晰位置对应的调焦旋钮角度，表示按照步骤①至步骤③的操作利用梯度平方函数计算得到的P个不同倍率中的M_p′倍率下的相对最清晰位置对应的最大清晰度值，符号“||”为取绝对值符号，α_p′表示在M_p′倍率下合焦情况的判定阈值。

所述的步骤④-3中α_p′的取值由倍率决定，当倍率为6.5时，α_p′的取值为0.30%；当倍率为5时，α_p′的取值为0.56%；当倍率为4时，α_p′的取值为0.06%；当倍率为2时，α_p′的取值为1.40%；当倍率为1时，α_p′的取值为0.038%；当倍率为0.8时，α_p′的取值为0.10%。

所述的步骤④中当连续变倍体视显微镜判定为合格产品后拟合连续变倍体视显微镜的齐焦曲线，即：根据步骤④确定的P个不同倍率中的每个倍率下的合焦位置，利用最小二乘法拟合得到该连续变倍体视显微镜的齐焦曲线，以多项式形式表示为d(M)=a₀+a₁M+a₂M²+…+a_LM^L，其中，d表示合焦时连续变倍体视显微镜的物镜与载物台之间的距离，d(M)表示齐焦曲线，其由与步骤④确定的P个不同倍率中的每个倍率下的合焦位置对应的物镜与载物台之间的距离组成，M表示倍率，M²表示M的2次幂，M^L表示M的L次幂，M∈{M₁,M₂,…,M_P-1,M_P}，M₁,M₂,…,M_P-1,M_P表示P个不同倍率，a₀,a₁,a₂,...,a_L表示d(M)=a₀+a₁M+a₂M²+…+a_LM^L中的待定系数，L表示齐焦曲线的阶数。

所述的步骤④中当连续变倍体视显微镜判定为合格产品后拟合连续变倍体视显微镜的齐焦曲线的具体过程为：

a、计算在步骤④中确定的P个不同倍率中的每个倍率下的合焦位置时连续变倍体视显微镜的物镜的高度，对于在P个不同倍率中的第p′个倍率M_p′下的合焦位置时，将物镜的高度记为 其中，d₀表示调焦旋钮位于基准位置时物镜的高度，Δd表示调焦旋钮每旋转1度后物镜移动的距离，d_max表示当调焦旋钮将物镜调节到最高位置时物镜的高度，d_min表示当调焦旋钮将物镜调节到最低位置时物镜的高度，n表示当调焦旋钮调节物镜从最低位置到最高位置过程中调焦旋钮所旋转的度数，n以度为单位；

b、将P个不同倍率中的每个倍率与对应的物镜的高度组成离散点对，对于P个不同倍率中的第p′个倍率M_p′，将其与对应的物镜的高度组成的离散点对记为

c、构建连续变倍体视显微镜的齐焦曲线，表示为d(M)=a₀+a₁M+a₂M²+…+a_LM^L，根据d(M)=a₀+a₁M+a₂M²+…+a_LM^L得到P个离散点对的误差平方和函数，记为T(a₀,a₁,…,a_L)， $T(a_0,a_1,\·\·\·,a_L)=\underset{i=1}{\overset{P}{\mathrm{\Σ}}}{((a_0+a_1{M}_i+a_2{M}_i^2+\·\·\·+a_L{M}_i^L)-d_{M_i})}^2,$ 为使T(a₀,a₁,…,a_L)取得极小值，令 $T(a_0,a_1,\·\·\·,a_L)=\underset{i=1}{\overset{P}{\mathrm{\Σ}}}{((a_0+a_1{M}_i+a_2{M}_i^2+\·\·\·+a_L{M}_i^L)-d_{M_i})}^2$ 中的每个待定系数的偏导数为零，即 $\frac{\∂T}{\∂a_l}=2\underset{i=1}{\overset{P}{\mathrm{\Σ}}}{((a_0+a_1{M}_i+a_2{M}_i^2+\·\·\·+a_L{M}_i^L)-d_{M_i})}^2{M}_i^l=0,$ 其中，M_i表示P个不同倍率中的第i个倍率，表示在M_i下的合焦位置时连续变倍体视显微镜的物镜的高度，表示M_i的l次幂，1≤l≤L；

d、根据步骤c计算得到d(M)=a₀+a₁M+a₂M²+…+a_LM^L中的每个待定系数的具体值，再根据每个待定系数的具体值，最终确定连续变倍体视显微镜的齐焦曲线。

所述的物镜的高度为物镜的最下端到载物台的距离。

所述的基准位置为在最大倍率下图像相对最清晰且调焦旋钮角度为0度时调焦旋钮所处的位置。

与现有技术相比，本发明的优点在于通过利用四个清晰度判定函数来联合获取多帧图像对应的四个最大清晰度值，然后利用四个最大清晰度值来确定相对最清晰位置，再通过比较相对最清晰位置下的清晰度值与合焦位置下的清晰度值，判定相对最清晰位置是否为合焦位置，接着通过调整倍率，获得有限个离散倍率下的合焦位置，最后通过拟合得到连续倍率下的齐焦曲线，本发明方法能够自动有效实现体视显微镜的齐焦性检测，且检测精度高，并可有效提高生产效率；此外，本发明方法无需使用者经常干预调整，具有较强的鲁棒性，对绝大多数体视显微镜的齐焦性检测都适用，如果跟自动化装置配合，可大幅度提高生产效率。

附图说明

图1为本发明方法的流程框图；

图2a为连续变倍体视显微镜的示意图；

图2b为连续变倍体视显微镜的物镜与载物台的位置示意图；

图3a为倍率为5，相对于基准位置顺时针旋转4°，也即θ_s=-4°时所拍的一幅图像；

图3b为倍率为5，相对于基准位置顺时针旋转3°，也即θ_s=-3°时所拍的一幅图像；

图3c为倍率为5，相对于基准位置顺时针旋转2°，也即θ_s=-2°时所拍的一幅图像；

图3d为倍率为5，相对于基准位置顺时针旋转1°，也即θ_s=-1°时所拍的一幅图像；

图3e为倍率为5，位于基准位置，也即θ_s=0°时所拍的一幅图像；

图3f为倍率为5，相对于基准位置逆时针旋转1°，也即θ_s=1°时所拍的一幅图像；

图3g为倍率为5，相对于基准位置逆时针旋转2°，也即θ_s=2°时所拍的一幅图像；

图4a为6.5倍率下利用四个清晰度判定函数分别计算7个不同调焦旋钮角度下采集到图像的清晰度值；

图4b为5倍率下利用四个清晰度判定函数分别计算7个不同调焦旋钮角度下采集到图像的清晰度值；

图4c为4倍率下利用四个清晰度判定函数分别计算7个不同调焦旋钮角度下采集到图像的清晰度值；

图4d为2倍率下利用四个清晰度判定函数分别计算7个不同调焦旋钮角度下采集到图像的清晰度值；

图4e为1倍率下利用四个清晰度判定函数分别计算7个不同调焦旋钮角度下采集到图像的清晰度值；

图4f为0.8倍率下利用四个清晰度判定函数分别计算7个不同调焦旋钮角度下采集到图像的清晰度值；

图5为连续变倍体视显微镜的3阶、5阶、8阶齐焦曲线。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

连续变倍体视显微镜如图2a所示，其具有两个调节旋钮，一个是用于调节倍率的倍率旋钮，另一个是用于调节焦距的调焦旋钮。本发明针对连续变倍体视显微镜提出一种连续变倍体视显微镜齐焦性检测方法，其流程框图如图1所示，其包括以下步骤：

①转动连续变倍体视显微镜的倍率旋钮，将倍率调到M倍率下。

②转动连续变倍体视显微镜的调焦旋钮，从基准位置开始顺时针或逆时针旋转，然后用数码摄像机采集Q个不同调焦旋钮角度（θ₁,θ₂,…,θ_s,…,θ_Q）下各自对应的T帧图像，将在M倍率下用数码摄像机采集到的调焦旋钮角度为θ_s度的T帧图像中的第k帧图像记为其中，Q≥7，T≥3，1≤s≤Q，1≤k≤T。

在此，取Q=7，T=3；基准位置为在最大倍率下图像相对最清晰且调焦旋钮角度为0度时调焦旋钮所处的位置；调焦旋钮角度为调焦旋钮所处的位置与基准位置的相对角度，从基准位置开始顺时针旋转调焦旋钮的方向为负方向，从基准位置开始逆时针旋转调焦旋钮的方向为正方向；一般顺时针旋转调焦旋钮时，-5°≤θ_Q<…<θ_s<…<θ₂<θ₁≤0°，而在实际应用过程中为提高检测精度，可适当缩小范围，如-3°≤θ_Q<…<θ_s<…<θ₂<θ₁≤0°，逆时针旋转调焦旋钮时，0°≤θ₁<θ₂<…<θ_s<…<θ_Q≤5°，而在实际应用过程中为提高检测精度，可适当缩小范围，如0°≤θ₁<θ₂<…<θ_s<…<θ_Q≤3°。

在此，数码摄像机拍摄对象是最小方格为0.1mm的标定板，数码摄像机采集到的图像的分辨率为1600×1200，图3a、图3b、图3c和图3d分别给出了倍率为5时相对于基准位置顺时针旋转4°、3°、2°和1°后所拍的一幅图像，图3e给出了倍率为5时位于基准位置时所拍的一幅图像，图3f和图3g分别给出了倍率为5时相对于基准位置逆时针旋转1°和2°后所拍的一幅图像。

③利用四个清晰度判定函数分别计算M倍率下Q个不同调焦旋钮角度下采集到的共Q×T帧图像的清晰度值，即利用第一个清晰度判定函数分别计算Q×T帧图像的每帧图像的清晰度值，得到Q×T个清晰度值，利用第二个清晰度判定函数分别计算Q×T帧图像的每帧图像的清晰度值，得到Q×T个清晰度值，利用第三个清晰度判定函数分别计算Q×T帧图像的每帧图像的清晰度值，得到Q×T个清晰度值，利用第四个清晰度判定函数分别计算Q×T帧图像的每帧图像的清晰度值，得到Q×T个清晰度值；然后获取利用每个清晰度判定函数计算得到的Q×T个清晰度值中的最大清晰度值，共得到四个最大清晰度值，假设利用第一个清晰度判定函数计算得到的Q×T个清晰度值中的最大清晰度值对应的调焦旋钮角度为利用第二个清晰度判定函数计算得到的Q×T个清晰度值中的最大清晰度值对应的调焦旋钮角度为利用第三个清晰度判定函数计算得到的Q×T个清晰度值中的最大清晰度值对应的调焦旋钮角度为及利用第四个清晰度判定函数计算得到的Q×T个清晰度值中的最大清晰度值对应的调焦旋钮角度为其中和均为{θ₁,θ₂,…,θ_s,…,θ_Q}中的一个；再判断四个最大清晰度值中是否至少有三个最大清晰度值各自对应的调焦旋钮角度为同一个位置，如果是，则将这些最大清晰度值对应的同一个位置的调焦旋钮角度定义为M倍率下的相对最清晰位置，否则，将利用第一个清晰度判定函数计算得到的最大清晰度值对应的调焦旋钮角度即定义为M倍率下的相对最清晰位置。

在此具体实施例中，利用四个清晰度判定函数分别计算M倍率下Q个不同调焦旋钮角度下采集到的共Q×T帧图像的清晰度值的具体过程为：

③-1、将四个清晰度判定函数分别定义为梯度平方函数、图像方差函数、离散傅立叶变换函数和Walsh-Hadamard变换函数，并分别表示为和

③-2、将Q个不同调焦旋钮角度下采集到的共Q×T帧图像中当前正在处理的第k′帧图像定义为当前帧图像，记作I_Mk′，其中，1≤k′≤Q×T。

③-3、利用梯度平方函数计算当前帧图像的第一个清晰度值，记为 $F_{C_1}\left(I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}\right)=\underset{x=\frac{W-N}{2}}{\overset{\frac{W+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{y=\frac{H-N}{2}}{\overset{\frac{H+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}[{(I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(x,y)-I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(x+1,y))}^2+{(I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(x,y)-I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(x,y+1))}^2],$ 其中，W和H分别表示当前帧图像的宽度和高度，在此取W＝1600，H＝1200，N的值为不超过当前帧图像的宽度和高度且为2的整数次幂，在此取N=1024，I_Mk′(x,y)表示当前帧图像中坐标位置为(x,y)的像素的灰度值，I_Mk′(x+1,y)表示当前帧图像中坐标位置为(x+1,y)的像素的灰度值，I_Mk′(x,y+1)表示当前帧图像中坐标位置为(x,y+1)的像素的灰度值。

③-4、利用图像方差函数计算当前帧图像的第二个清晰度值，记为 $F_{C_2}\left(I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}\right)=\underset{x=\frac{W-N}{2}}{\overset{\frac{W+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{y=\frac{H-N}{2}}{\overset{\frac{H+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{[{(I}_{M{k}^{\&prime;}}(x,y)-\stackrel{\&OverBar;}{I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}(x,y)}})]}^2,$ 其中， $\stackrel{\&OverBar;}{I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(x,y)}=\frac{1}{N^2}\underset{x=\frac{W-N}{2}}{\overset{\frac{W+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{y=\frac{H-N}{2}}{\overset{\frac{H+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{I}_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(x,y).$

③-5、利用离散傅立叶变换函数计算当前帧图像的第三个清晰度值，记为 其中，F_Mk′(u,v)表示I_Mk′(x,y)的离散傅立叶变换， $F_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(u,v)=\underset{x=\frac{W-N}{2}}{\overset{\frac{W+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{y=\frac{H-N}{2}}{\overset{\frac{H+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{I}_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(x,y)e^{-j2\mathrm{\&pi;}(\frac{\mathrm{ux}}{N}+\frac{\mathrm{vy}}{N})},$ j表示虚数单位。

③-6、利用Walsh-Hadamard变换函数计算当前帧图像的第四个清晰度值，记为 其中，W_Mk′(u,v)表示I_Mk′(x,y)的Walsh-Hadamard变换， $W_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(u,v)=\frac{1}{N^2}\underset{x=\frac{W-N}{2}}{\overset{\frac{W+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{y=\frac{H-N}{2}}{\overset{\frac{H+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{w}_N(u,x)I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(x,y)w_N(v,y),$ w_N(u,x)和w_N(v,y)均表示Walsh-Hadamard变换的核函数， p=log₂N，u_r表示u的二进制形式的第r位，u_x表示u的二进制形式的第x位，v_r表示v的二进制形式的第r位，v_y表示v的二进制形式的第y位。

③-7、令k″=k′+1,k′=k″，将Q个不同调焦旋钮角度下采集到的共Q×T帧图像中下一帧待处理的图像作为当前帧图像，然后返回步骤③-3继续执行，直至获得Q个不同调焦旋钮角度下采集到的共Q×T帧图像各自对应的四个清晰度值为止，其中，k″的初始值为0。

图4a、图4b、图4c、图4d、图4e和图4f分别给出了6.5倍率下、5倍率下、4倍率下、2倍率下、1倍率下和0.8倍率下利用四个清晰度判定函数分别计算7个不同调焦旋钮角度（-3°,-2°,-1°,0°,1°,2°,3°）下采集到的图像的清晰度值。

④按照步骤①至步骤③的操作，获取P个不同倍率中的每个倍率下的相对最清晰位置，然后利用合焦判定方法，判定P个不同倍率中的每个倍率下的相对最清晰位置是否均为合焦位置，如果是，则确定齐焦性检测成功，并将该连续变倍体视显微镜判定为合格产品，否则，确定齐焦性检测失败，并将该连续变倍体视显微镜判定为不合格产品，其中，P≥6。在此，取P=6，在实际应用过程中，可根据具体情况选择多个不同倍率，个数越多，则齐焦性的检测精度越高，但同时可能会增加计算复杂度，因此一般情况下取P=6就能够准确判定连续变倍体视显微镜是否为合格产品；P个不同的倍率可根据连续变倍体视显微镜的实际情况选定。

在此具体实施例中，步骤④中利用合焦判定方法判定P个不同倍率中的每个倍率下的相对最清晰位置是否均为合焦位置的具体过程为：

④-1、转动另一台连续变倍体视显微镜的倍率旋钮，将倍率调到M倍率下，然后利用标定板拍下一幅合焦后的清晰图像，用作基准图像，记为I_M，这样通过调整倍率，在P个不同倍率的每个倍率下可得到一幅合焦后的清晰图像，这样就可得到一组基准图像，将P个不同倍率中的第p′个倍率M_p′下的基准图像记为其中，1≤p′≤P。

④-2、利用梯度平方函数计算P个不同倍率的每个倍率下的基准图像的清晰度值，将P个不同倍率中的第p′个倍率M_p′下的基准图像的清晰度值记为 $F_{C_1}\left(I_{M_{p^{\&prime;}}}\right),$ $F_{C_1}\left(I_{M_{p^{\&prime;}}}\right)=\underset{x^{\&prime;}=\frac{W^{\&prime;}-N^{\&prime;}}{2}}{\overset{\frac{W^{\&prime;}+N^{\&prime;}}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{y^{\&prime;}=\frac{H^{\&prime;}-N^{\&prime;}}{2}}{\overset{\frac{H^{\&prime;}+N^{\&prime;}}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}[{(I_{M_{p^{\&prime;}}}(x^{\&prime;},y^{\&prime;})-I_{M_{p^{\&prime;}}}(x^{\&prime;}+1,y^{\&prime;}))}^2+{(I_{M_{p^{\&prime;}}}(x^{\&prime;},y^{\&prime;})-I_{M_{p^{\&prime;}}}(x^{\&prime;},y^{\&prime;}+1))}^2],$ 其中，W′和H′分别表示基准图像的宽度和高度，在此取W′=1600，H′=1200，N′的值为不超过基准图像的宽度和高度且为2的整数次幂，在此取N′=1024，表示P个不同倍率中的第p′个倍率M_p′下的基准图像中坐标位置为(x′,y′)的像素的灰度值，表示P个不同倍率中的第p′个倍率M_p′下的基准图像中坐标位置为(x′+1,y′)的像素的灰度值，表示P个不同倍率中的第p′个倍率M_p′下的基准图像中坐标位置为(x′,y′+1)的像素的灰度值。

④-3、将按照步骤①至步骤③的操作获取的P个不同倍率中的每个倍率下的相对最清晰位置与P个不同倍率中的每个倍率下的基准图像的合焦位置进行一一对比，判定按照步骤①至步骤③的操作获取的P个不同倍率中的每个倍率下的相对最清晰位置是否为合焦位置，对于按照步骤①至步骤③的操作获取的P个不同倍率中的第p′个倍率M_p′下的相对最清晰位置，将其判定条件设定为：其中，表示按照步骤①至步骤③的操作获取的P个不同倍率中的M_p′倍率下的相对最清晰位置对应的调焦旋钮角度，表示按照步骤①至步骤③的操作利用梯度平方函数计算得到的P个不同倍率中的M_p′倍率下的相对最清晰位置对应的最大清晰度值，符号“||”为取绝对值符号，α_p′表示在M_p′倍率下合焦情况的判定阈值。

在本实施例中，当倍率为6.5时，α_p′的取值为0.30%；当倍率为5时，α_p′的取值为0.56%；当倍率为4时，α_p′的取值为0.06%；当倍率为2时，α_p′的取值为1.40%；当倍率为1时，α_p′的取值为0.038%；当倍率为0.8时，α_p′的取值为0.10%。在此，可在步骤①至步骤④记载的技术内容的基础上进行大量实验确定其它不同倍率下的α_p′的具体取值。

通过上述步骤④-1至步骤④-3确定了按照步骤①至步骤③的操作获取的P个不同倍率中的每个倍率下的相对最清晰位置是否为合焦位置，当每个倍率下的相对最清晰位置均为合焦位置时，确定齐焦性检测成功，这些合焦位置是离散量，在本实施例中为得到连续变倍体视显微镜的齐焦曲线，对离散量进行拟合，即：根据步骤④确定的P个不同倍率中的每个倍率下的合焦位置，利用最小二乘法拟合得到该连续变倍体视显微镜的齐焦曲线，以多项式形式表示为d(M)=a₀+a₁M+a₂M²+…+a_LM^L，其中，d表示合焦时连续变倍体视显微镜的物镜与载物台之间的距离，d(M)表示齐焦曲线，其由与步骤④确定的P个不同倍率中的每个倍率下的合焦位置对应的物镜与载物台之间的距离组成，即由在P个不同倍率中的每个倍率下合焦时物镜与载物台之间的距离d组成，M表示倍率，M²表示M的2次幂，M^L表示M的L次幂，M∈{M₁,M₂,…,M_P-1，M_P}，M₁,M₂,…,M_P-1,M_P表示P个不同倍率，a₀,a₁,a₂,...,a_L表示d(M)=a₀+a₁M+a₂M²+…+a_LM^L中的待定系数，L表示齐焦曲线的阶数，其值一般取P附近的数值，如在本实施例中取P=6，则L的值可取3、5、8。具体过程如下：

a、计算在步骤④中确定的P个不同倍率中的每个倍率下的合焦位置时连续变倍体视显微镜的物镜的高度，对于在P个不同倍率中的第p′个倍率M_p′下的合焦位置时，将物镜的高度记为 其中，d₀表示调焦旋钮位于基准位置时物镜的高度，Δd表示调焦旋钮每旋转1度后物镜移动的距离，d_max表示当调焦旋钮将物镜调节到最高位置时物镜的高度，d_min表示当调焦旋钮将物镜调节到最低位置时物镜的高度，n表示当调焦旋钮调节物镜从最低位置到最高位置过程中调焦旋钮所旋转的度数，n以度为单位，从中可看出调焦旋钮与基准位置的相对角度即调焦旋钮角度与物镜的高度存在一一对应关系。

在此，物镜的高度为合焦时物镜的最下端到载物台的距离，图2b给出了连续变倍体视显微镜的物镜与载物台的位置示意图。

b、将P个不同倍率中的每个倍率与对应的物镜的高度组成离散点对，对于P个不同倍率中的第p′个倍率M_p′，将其与对应的物镜的高度组成的离散点对记为

c、构建连续变倍体视显微镜的齐焦曲线，表示为d(M)=a₀+a₁M+a₂M²+…+a_LM^L，根据d(M)=a₀+a₁M+a₂M²+…+a_LM^L得到P个离散点对的误差平方和函数，记为T(a₀,a₁,…,a_L)， $T(a_0,a_1,\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;,a_L)=\underset{i=1}{\overset{P}{\mathrm{\&Sigma;}}}{((a_0+a_1{M}_i+a_2{M}_i^2+\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;+a_L{M}_i^L)-d_{M_i})}^2,$ 为使T(a₀,a₁,…,a_L)取得极小值，令 $T(a_0,a_1,\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;,a_L)=\underset{i=1}{\overset{P}{\mathrm{\&Sigma;}}}{((a_0+a_1{M}_i+a_2{M}_i^2+\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;+a_L{M}_i^L)-d_{M_i})}^2$ 中的每个待定系数的偏导数为零，即 $\frac{\&PartialD;T}{\&PartialD;a_l}=2\underset{i=1}{\overset{P}{\mathrm{\&Sigma;}}}{((a_0+a_1{M}_i+a_2{M}_i^2+\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;+a_L{M}_i^L)-d_{M_i})}^2{M}_i^l=0,$ 其中，M_i表示P个不同倍率中的第i个倍率，表示在M_i下的合焦位置时连续变倍体视显微镜的物镜的高度，表示M_i的l次幂，1≤l≤L。

d、根据步骤c可得到一个由L个方程组成的线性方程组，根据此线性方程组，计算得到d(M)=a₀+a₁M+a₂M²+…+a_LM^L中的每个待定系数的具体值，再根据每个待定系数的具体值，可得到最终的齐焦曲线d(M)=a₀+a₁M+a₂M²+…+a_LM^L。图5给出了拟合得到的最终的3阶、5阶、8阶齐焦曲线，从图5中可以看出，3阶齐焦曲线（即L=3）没有完全经过6个离散点对，所以误差较大，8阶齐焦曲线（即L=8）虽然能够经过6个离散点对，但是曲线摆动幅度较大，5阶齐焦曲线（即L=5）的实际摆动幅度较小，且都经过6个离散点对，所以采用5阶齐焦曲线的效果最好。

Claims (6)

1.一种连续变倍体视显微镜齐焦性检测方法，其特征在于包括以下步骤：

①转动连续变倍体视显微镜的倍率旋钮，将倍率调到M倍率下；

②转动连续变倍体视显微镜的调焦旋钮，从基准位置开始顺时针或逆时针旋转，然后采集Q个不同调焦旋钮角度下各自对应的T帧图像，将在M倍率下采集到的调焦旋钮角度为θ_s度的T帧图像中的第k帧图像记为其中，Q≥7，T≥3，顺时针旋转调焦旋钮时-5°≤θ_s≤0°，逆时针旋转调焦旋钮时0°≤θ_s≤5°，1≤s≤Q，1≤k≤T；

③利用四个清晰度判定函数分别计算M倍率下Q个不同调焦旋钮角度下采集到的共Q×T帧图像的清晰度值，然后获取利用每个清晰度判定函数计算得到的Q×T个清晰度值中的最大清晰度值，再判断四个最大清晰度值中是否至少有三个最大清晰度值各自对应的调焦旋钮角度为同一个位置，如果是，则将这些最大清晰度值对应的同一个位置的调焦旋钮角度定义为M倍率下的相对最清晰位置，否则，将利用第一个清晰度判定函数计算得到的最大清晰度值对应的调焦旋钮角度定义为M倍率下的相对最清晰位置；

所述的步骤③中利用四个清晰度判定函数分别计算M倍率下Q个不同调焦旋钮角度下采集到的共Q×T帧图像的清晰度值的具体过程为：

③-1、将四个清晰度判定函数分别定义为梯度平方函数、图像方差函数、离散傅立叶变换函数和Walsh-Hadamard变换函数，并分别表示为和 $F_{C_4}\left(\right);$

③-2、将Q个不同调焦旋钮角度下采集到的共Q×T帧图像中当前正在处理的第k'帧图像定义为当前帧图像，记作I_Mk'，其中，1≤k'≤Q×T；

③-3、利用梯度平方函数计算当前帧图像的第一个清晰度值，记为 $F_{C_1}\left(I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}\right)=\underset{x=\frac{W-N}{2}}{\overset{\frac{W+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{y=\frac{H-N}{2}}{\overset{\frac{H+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}[{(I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(x,y)-I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(x+1,y))}^2+{(I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(x,y)-I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(x,y+1))}^2],$ 其中，W和H分别表示当前帧图像的宽度和高度，N的值为不超过当前帧图像的宽度和高度且为2的整数次幂，I_Mk'(x,y)表示当前帧图像中坐标位置为(x,y)的像素的灰度值，I_Mk'(x+1,y)表示当前帧图像中坐标位置为(x+1,y)的像素的灰度值，I_Mk'(x,y+1)表示当前帧图像中坐标位置为(x,y+1)的像素的灰度值；

③-4、利用图像方差函数计算当前帧图像的第二个清晰度值，记为 $F_{C_2}\left(I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}\right)=\underset{x=\frac{W-N}{2}}{\overset{\frac{W+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{y=\frac{H-N}{2}}{\overset{\frac{H+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left[(I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(x,y)-\stackrel{\&OverBar;}{I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(x,y)})\right]}^2,$ 其中， $\stackrel{\&OverBar;}{I_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(x,y)}=\frac{1}{N^2}\underset{x=\frac{W-N}{2}}{\overset{\frac{W+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{y=\frac{H-N}{2}}{\overset{\frac{H+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{I}_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(x,y);$

③-5、利用离散傅立叶变换函数计算当前帧图像的第三个清晰度值，记为 其中，F_Mk'(u,v)表示I_Mk'(x,y)的离散傅立叶变换， $F_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(u,v)=\underset{x=\frac{W-N}{2}}{\overset{\frac{W+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{y=\frac{H-N}{2}}{\overset{\frac{H+N}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{I}_{{\mathrm{Mk}}^{\&prime;}}(x,y)e^{-j2\mathrm{\&pi;}(\frac{\mathrm{ux}}{N}+\frac{\mathrm{vy}}{N})},$ j表示虚数单位；

③-6、利用Walsh-Hadamard变换函数计算当前帧图像的第四个清晰度值，记为 其中，W_Mk'(u,v)表示I_Mk'(x,y)的Walsh-Hadamard变换，w_N(u,x)I_Mk'(x,y)w_N(v,y)，w_N(u,x)和w_N(v,y)均表示Walsh-Hadamard变换的核函数， p＝log₂N，u_r表示u的二进制形式的第r位，u_x表示u的二进制形式的第x位，v_r表示v的二进制形式的第r位，v_y表示v的二进制形式的第y位；

③-7、令k″＝k'+1,k'＝k″，将Q个不同调焦旋钮角度下采集到的共Q×T帧图像中下一帧待处理的图像作为当前帧图像，然后返回步骤③-3继续执行，直至获得Q个不同调焦旋钮角度下采集到的共Q×T帧图像各自对应的四个清晰度值为止，其中，k″的初始值为0；

④按照步骤①至步骤③的操作，获取P个不同倍率中的每个倍率下的相对最清晰位置，然后利用合焦判定方法，判定P个不同倍率中的每个倍率下的相对最清晰位置是否均为合焦位置，如果是，则确定齐焦性检测成功，并将该连续变倍体视显微镜判定为合格产品，否则，确定齐焦性检测失败，并将该连续变倍体视显微镜判定为不合格产品，其中，P≥6；

所述的步骤④中利用合焦判定方法判定P个不同倍率中的每个倍率下的相对最清晰位置是否均为合焦位置的具体过程为：

④-1、转动另一台连续变倍体视显微镜的倍率旋钮，然后利用标定板拍下P个不同倍率中的每个倍率下的合焦后的清晰图像，由P幅清晰图像构成一组基准图像，将P个不同倍率中的第p'个倍率M_p'下利用标定板拍下的一幅合焦后的清晰图像作为M_p'倍率下的基准图像，记为其中，1≤p'≤P；

④-2、利用梯度平方函数计算P个不同倍率的每个倍率下的基准图像的清晰度值，将P个不同倍率中的第p'个倍率M_p'下的基准图像的清晰度值记为 $F_{C_1}\left(I_{M_{p^{\&prime;}}}\right),$ $F_{C_1}\left(I_{M_{p^{\&prime;}}}\right)=\underset{x^{\&prime;}=\frac{W^{\&prime;}-N^{\&prime;}}{2}}{\overset{\frac{W^{\&prime;}+N^{\&prime;}}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\underset{y^{\&prime;}=\frac{H^{\&prime;}-N^{\&prime;}}{2}}{\overset{\frac{H^{\&prime;}+N^{\&prime;}}{2}-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}[{(I_{M_{p^{\&prime;}}}(x^{\&prime;},y^{\&prime;})-I_{M_{p^{\&prime;}}}(x^{\&prime;}+1,y^{\&prime;}))}^2+{(I_{M_{p^{\&prime;}}}(x^{\&prime;},y^{\&prime;})-I_{M_{p^{\&prime;}}}(x^{\&prime;},y^{\&prime;}+1))}^2],$ 其中，W'和H'分别表示基准图像的宽度和高度，N'的值为不超过基准图像的宽度和高度且为2的整数次幂，(x',y')表示P个不同倍率中的第p'个倍率M_p'下的基准图像中坐标位置为(x',y')的像素的灰度值，(x'+1,y')表示P个不同倍率中的第p'个倍率M_p'下的基准图像中坐标位置为(x'+1,y')的像素的灰度值，(x',y'+1)表示P个不同倍率中的第p'个倍率M_p'下的基准图像中坐标位置为(x',y'+1)的像素的灰度值；

④-3、将按照步骤①至步骤③的操作获取的P个不同倍率中的每个倍率下的相对最清晰位置与P个不同倍率中的每个倍率下的基准图像的合焦位置进行一一对比，判定按照步骤①至步骤③的操作获取的P个不同倍率中的每个倍率下的相对最清晰位置是否为合焦位置，对于按照步骤①至步骤③的操作获取的P个不同倍率中的第p'个倍率M_p'下的相对最清晰位置，将其判定条件设定为：其中，表示按照步骤①至步骤③的操作获取的P个不同倍率中的M_p'倍率下的相对最清晰位置对应的调焦旋钮角度，表示按照步骤①至步骤③的操作利用梯度平方函数计算得到的P个不同倍率中的M_p'倍率下的相对最清晰位置对应的最大清晰度值，符号“||”为取绝对值符号，α_p'表示在M_p'倍率下合焦情况的判定阈值，α_p'的取值由倍率决定，当倍率为6.5时，α_p'的取值为0.30％；当倍率为5时，α_p'的取值为0.56％；当倍率为4时，α_p'的取值为0.06％；当倍率为2时，α_p'的取值为1.40％；当倍率为1时，α_p'的取值为0.038％；当倍率为0.8时，α_p'的取值为0.10％。

2.根据权利要求1所述的一种连续变倍体视显微镜齐焦性检测方法，其特征在于所述的调焦旋钮角度为调焦旋钮所处的位置与基准位置的相对角度；所述的从基准位置开始顺时针旋转调焦旋钮的方向为负方向，所述的从基准位置开始逆时针旋转调焦旋钮的方向为正方向。

3.根据权利要求1所述的一种连续变倍体视显微镜齐焦性检测方法，其特征在于所述的步骤④中当连续变倍体视显微镜判定为合格产品后拟合连续变倍体视显微镜的齐焦曲线，即：根据步骤④确定的P个不同倍率中的每个倍率下的合焦位置，利用最小二乘法拟合得到该连续变倍体视显微镜的齐焦曲线，以多项式形式表示为d(M)＝a₀+a₁M+a₂M²+…+a_LM^L，其中，d表示合焦时连续变倍体视显微镜的物镜与载物台之间的距离，d(M)表示齐焦曲线，其由与步骤④确定的P个不同倍率中的每个倍率下的合焦位置对应的物镜与载物台之间的距离组成，M表示倍率，M²表示M的2次幂，M^L表示M的L次幂，M∈{M₁,M₂,…,M_P-1,M_P}，M₁,M₂,…,M_P-1,M_P表示P个不同倍率，a₀,a₁,a₂,...,a_L表示d(M)＝a₀+a₁M+a₂M²+…+a_LM^L中的待定系数，L表示齐焦曲线的阶数。

4.根据权利要求3所述的一种连续变倍体视显微镜齐焦性检测方法，其特征在于所述的步骤④中当连续变倍体视显微镜判定为合格产品后拟合连续变倍体视显微镜的齐焦曲线的具体过程为：

a、计算在步骤④中确定的P个不同倍率中的每个倍率下的合焦位置时连续变倍体视显微镜的物镜的高度，对于在P个不同倍率中的第p'个倍率M_p'下的合焦位置时，将物镜的高度记为 其中，d₀表示调焦旋钮位于基准位置时物镜的高度，Δd表示调焦旋钮每旋转1度后物镜移动的距离，d_max表示当调焦旋钮将物镜调节到最高位置时物镜的高度，d_min表示当调焦旋钮将物镜调节到最低位置时物镜的高度，n表示当调焦旋钮调节物镜从最低位置到最高位置过程中调焦旋钮所旋转的度数，n以度为单位；

b、将P个不同倍率中的每个倍率与对应的物镜的高度组成离散点对，对于P个不同倍率中的第p'个倍率M_p'，将其与对应的物镜的高度组成的离散点对记为 $(M_{p^{\&prime;}},d_{M_{p^{\&prime;}}});$

c、构建连续变倍体视显微镜的齐焦曲线，表示为d(M)＝a₀+a₁M+a₂M²+…+a_LM^L，根据d(M)＝a₀+a₁M+a₂M²+…+a_LM^L得到P个离散点对的误差平方和函数，记为T(a₀,a₁,…,a_L)， $T(a_0,a_1,...,a_L)=\underset{i=1}{\overset{P}{\mathrm{\&Sigma;}}}((a_0+a_1{M}_i+a_2{M}_i^2+...+a_L{M}_i^L)-d_{M_i}{)}^2,$ 为使T(a₀,a₁,…,a_L)取得极小值，令 $T(a_0,a_1,...,a_L)=\underset{i=1}{\overset{P}{\mathrm{\&Sigma;}}}((a_0+a_1{M}_i+a_2{M}_i^2+...+a_L{M}_i^L)-d_{M_i}{)}^2$ 中的每个待定系数的偏导数为零，即 $\frac{\&PartialD;T}{{\&PartialD;a}_l}=2\underset{i=1}{\overset{P}{\mathrm{\&Sigma;}}}((a_0+a_1{M}_i+a_2{M}_i^2+...+a_L{M}_i^L)-d_{M_i})M_i^l=0,$ 其中，M_i表示P个不同倍率中的第i个倍率，表示在M_i下的合焦位置时连续变倍体视显微镜的物镜的高度，表示M_i的l次幂，1≤l≤L；

d、根据步骤c计算得到d(M)＝a₀+a₁M+a₂M²+…+a_LM^L中的每个待定系数的具体值，再根据每个待定系数的具体值，最终确定连续变倍体视显微镜的齐焦曲线。

5.根据权利要求4所述的一种连续变倍体视显微镜齐焦性检测方法，其特征在于所述的物镜的高度为物镜的最下端到载物台的距离。

6.根据权利要求4所述的一种连续变倍体视显微镜齐焦性检测方法，其特征在于所述的基准位置为在最大倍率下图像相对最清晰且调焦旋钮角度为0度时调焦旋钮所处的位置。