CN113267884A - 一种多层自动对焦的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请示出了一种多层自动对焦的方法及系统，本申请通过在多层自动对焦系统中增加半圆形光阑，使聚焦在探测器平面的光斑根据对焦位置的不同分布在探测器上下两侧，由此可以快速判断出物镜聚焦位置，本申请示出的一种多层自动对焦方法应用于多层自动对焦系统，本申请示出的多层自动对焦方法中，提出了一种与光斑强度和尺寸直径相关的评价函数，能够根据光斑精确判断移动方向、确定移动步长、判断对焦准确度。本申请示出的技术方案，能够对有多层平面深度的目标物体进行实时、快速、准确的对焦。

Description

一种多层自动对焦的方法及系统
技术领域
本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种多层自动对焦的方法及系统。
背景技术
基于图像处理技术和数字成像系统的发展，显微镜的发展逐渐走向了系列化、集成化和智能化，显微镜在生命科学、材料科学等各个领域发挥重要作用。自动对焦技术是显微镜的核心功能，自动对焦是指通过光电传感器接受物体的反射光，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。
现有的显微镜中自动对焦技术主要分为两大类，第一种是通过拍摄被测物获取图像信息，获取图像边缘锐度、边缘梯度以及对比度来建立对焦评价函数。对焦评价函数值会在最佳聚焦位置达到峰值，在峰值两侧随聚焦位置变远，函数呈单调递减。在对焦过程中，需要首先设置一个较大的搜索步长，然后通过比较该步长两侧的评价函数值确定搜索方向，直至越过曲线最高点，越过最高点后反向搜索，重新定位评价函数最大值从而确定聚焦位置。第二种是通过额外的光学传感器进行对焦，通过额外的光源聚焦在样品对焦平面上，样品平面被聚焦的光斑照射后反射回物镜，照射到对焦传感器平面。通过分析聚焦光斑反射光确定对焦平面距离。
现有技术中第一种方法对焦速度慢，依赖于相机拍摄被测物的速度，在拍摄动态样品或扫描成像的情况下无法做到快速实时对焦。对于荧光样品和活体生物，多次曝光会使其荧光化学物质漂泊或使得活体生物死亡。第二种方法虽然能够达到实时准确成像，但其缺点为其对焦位置需要较强的反射光，使得其只能在盖玻片表面或者上下两层折射率差较大的位置进行对焦，对于有多个高反射平面的目标物体往往产生干扰，导致系统判断错误。因此，第二种方法无法对有多层深度平面的目标物体进行准确对焦。
发明内容
基于上述问题，本发明提供了一种多层自动对焦的方法及系统，能够对有多层平面深度的目标物体进行实时、快速、准确的对焦。
第一方面，本申请示出一种多层自动对焦的方法，所述方法包括：
S1：预设显微镜初始参数；所述初始参数包括：样品对焦平面位置、显微镜放大倍率以及数值孔径参数；
S2：判断是否根据显微镜预设的初始参数进行对焦；
若是，则根据所述初始参数进行对焦；得到局部极值位置，所述局部极值位置为局部极值点所在的对焦平面，将显微镜维持在所述对焦平面的对焦状态；
若否，则控制显微物镜自Z轴初始位置开始，自上而下快速移动对焦直至面阵探测器中出现光斑；进行步骤S3；
S3：数据处理单元根据所述光斑获取评价值；
S4：数据处理单元根据所述光斑得到控制显微物镜沿Z轴的移动方向，根据所述评价值得到移动步长，根据所述显微物镜沿Z轴的移动方向以及移动步长得到评价值的局部极值位置；
S5：判断所述光斑是否处于所述评价值的局部极值位置；
若否，则控制显微物镜沿Z轴移动至所述评价值的局部极值位置；
若是，则控制显微物镜停止移动，数据处理单元记录所述局部极值位置的评价值以及所述局部极值位置对应的Z轴位置信息并将所述局部极值位置进行标号；
S6：所述数据处理单元判断所述局部极值位置的标号是否大于等于预设的样品对焦平面位置数量；
若是，则所述局部极值位置为对焦平面，将显微镜维持在所述对焦平面的对焦状态；
若否，则进行步骤S7；
S7：判断等待输入是否进行下一层对焦；
若否，将显微镜维持在步骤S6中所述对焦平面的对焦状态；
若是，则控制显微物镜沿Z轴向下移动，面阵探测器获取当前光斑；
S8：判断面阵探测器获取的当前光斑是否为探测器下端出现的单独的半圆形光斑；
若否，则继续控制显微物镜沿Z轴向下移动；
若是，则循环至步骤S5；直至所有样品对焦平面位置均对焦完毕。
第二方面，本申请示出了一种多层自动对焦的系统，所述系统包括：光源、准直透镜、半圆形光阑、半透半反镜、显微物镜、载物台、聚焦透镜、面阵探测器以及数据处理单元；
所述光源采用激光光源，设置于准直透镜上方，用于向所述准直透镜发射激光束；
所述准直透镜用于将激光束进行扩束，使所述激光束直径大于显微物镜的口径；
所述半圆形光阑，设置于准直透镜下方，用于遮挡所述激光束扩束后的一半光束；
所述半透半反镜，设置于半圆形光阑下方，用于将未被遮挡的一半光束透射至显微物镜，同时将显微物镜反射的光束反射至聚焦透镜；
所述显微物镜，设置于半透半反镜下方，用于将半透半反镜透射的光束聚焦至载物台的观测样品上；
所述载物台，设置于显微物镜下方，用于放置观测样品；
所述聚焦透镜，设置于半透半反镜水平方向，用于将半透半反镜反射的光束聚焦至面阵探测器；
所述面阵探测器，设置于聚焦透镜的水平方向，用于接收聚焦透镜聚焦的光束；
所述数据处理单元，与光源和面阵探测器电连接，用于获取面阵探测器传递的图像信息，存储并处理所述图像信息并进一步控制Z轴对焦。
第三方面，本申请示出了一种存储设备，所述存储设备存储指令及数据用于实现上述任意一种多层自动对焦方法。
本申请的有益效果为：
本申请示出的一种多层自动对焦方法应用于多层自动对焦系统，本申请示出的多层自动对焦系统，通过在光束中增加半圆形光阑，使得聚焦在探测器平面的光斑根据对焦位置的不同分布在探测器上下两侧，根据光斑可判断出物镜聚焦位置，本申请示出的多层自动对焦方法中，提出了一种与光斑强度和尺寸直径相关的评价函数，能够根据光斑精确判断移动方向、确定移动步长、判断对焦准确度。在对生物芯片样品进行扫描时，可解决多个反射光层面影响自动对焦的计算准确度问题，当生物芯片上下层均有反射光出现在探测器时，由于本申请示出的系统包含半圆形光阑，可使上层反射光斑和下层平面反射光斑在传感器的聚焦位置不同，进而仅保留单一平面反射光进行对焦。本申请示出的技术方案，能够对有多层平面深度的目标物体进行实时、快速、准确的对焦。
附图说明
为了更清楚的说明申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请示出的一种多层自动对焦的系统；
图2为本申请示出的半圆形光阑示意图；
图3为本申请示出的观测样品示意图；
图4为本申请示出的一种多层自动对焦的方法示意图；
图5为本申请示出的一种多层自动对焦的方法流程图；
图6为本申请示出的根据初始参数进行对焦的方法示意图；
图7为本申请示出的对焦在对焦平面上方时光斑形状示意图；
图8为本申请示出的对焦在对焦平面下方时光斑形状示意图；
图9为本申请示出的对焦在观测平面时面阵探测器上光斑形状示意图；
图10为本申请示出的对焦位置与光斑直径的关系示意图。
具体实施方式
参阅图1，图1示出了一种多层自动对焦的系统，所述系统包括：光源1、准直透镜2、半圆形光阑3、半透半反镜4、显微物镜5、载物台6、聚焦透镜7、面阵探测器8以及数据处理单元9。
所述光源1采用激光光源，设置于准直透镜上方，用于向所述准直透镜2发射激光束。
在一种可能的设计中，采用波长为850nm的激光光源，该波长属于生物及人眼安全波段。
所述准直透镜2用于将激光束进行扩束，使所述激光束直径大于显微物镜5的口径；所述准直透镜2使激光束准直。
在一种可能的设计中，所述准直透镜2将激光束扩束至直径为16mm，使所述激光束直径大于显微物镜5的口径。
所述半圆形光阑3，设置于准直透镜2下方，用于遮挡所述激光束扩束后的一半光束；参阅图2，图2示出了半圆形光阑3示意图。
所述半透半反镜4，设置于半圆形光阑3下方，用于将未被遮挡的一半光束透射至显微物镜5，同时将显微物镜5反射的光束反射至聚焦透镜7。
所述显微物镜5，设置于半透半反镜4下方，用于将半透半反镜4透射的光束聚焦至载物台6的观测样品上。
所述载物台6，设置于显微物镜5下方，用于放置观测样品；参阅图3，图3示出了观测样品示意图，所述观测样品由多层反射光平面组成。
在一种可能的设计中，所述观测样品为生物芯片样品，包括：观测生物101、化学溶液102、第一玻片上表面103、第一玻片下表面104、第二玻片上表面105以及第二玻片下表面106。
其中，所述观测生物101浸泡在化学溶液102内，位于第一玻片下表面104与第二玻片上表面105之间，所述第一玻片上表面103为与空气面接触的玻璃表面，所述第一玻片上表面103为高反射面，所述第一玻片下表面104为与观测生物101和化学溶液102接触的玻璃表面，所述第一玻片下表面104为高反射面，所述第二玻片上表面105为与观测生物101和化学溶液102接触的玻璃表面，所述第二玻片上表面105为高反射面，所述第二玻片下表面106为与载物台6接触的玻璃表面，所述第二玻片下表面106不为高反射面，所述高反射面为上下层介质折射率差值较大的平面。本申请示出的技术方案适用于该实施例中的含有多层高反射面的观测样品，如生物芯片。
所述聚焦透镜7，设置于半透半反镜4水平方向，用于将半透半反镜4反射的光束聚焦至面阵探测器8。
所述面阵探测器8，设置于聚焦透镜7的水平方向，用于接收聚焦透镜7聚焦的光束。
在一种可能的设计中，所述面阵探测器采用CMOS，分辨率为256×256，帧频为1kHz。
所述数据处理单元9，与光源1和面阵探测器8电连接，用于获取面阵探测器8传递的图像信息，存储并处理所述图像信息并进一步控制Z轴对焦。
参阅图4及图5，图4示出了一种多层自动对焦的方法示意图，图5示出了一种多层自动对焦的方法流程图，应用于多层自动对焦系统，所述方法包括：
S1：预设显微镜初始参数；所述初始参数包括：样品对焦平面位置、显微镜放大倍率以及数值孔径参数；
在一种可能的设计中，所述样品对焦平面位置根据观测样品的历史对焦平面位置预设；所述显微放大倍率以及数值孔径参数均根据检测需要设定；
在一可行性实施例中，显微镜放大倍率设置为20倍，数值孔径设置为0.75。
S2：判断是否根据显微镜预设的初始参数进行对焦；
若是，则根据所述初始参数进行对焦；得到局部极值位置，所述局部极值位置为局部极值点所在的对焦平面，将显微镜维持在所述对焦平面的对焦状态；
在一可行性实施例中，所述初始参数为观测样品的历史对焦平面位置、20倍的放大倍率、0.75的数值参数，根据该初始参数得到的局部极值位置与历史对焦平面位置的局部极值位置相同，根据数据处理单元存储的历史局部极值位置确定，其历史局部极值的确定方法参阅下述无预先存储局部极值情况的局部极值计算方法。
在一种可能的设计中，所述多层自动对焦的方法用于检测生物芯片样品，所述生物芯片样品包括：第一样品和第二样品；第一次检测第一样品时，数据处理单元记录10个样品对焦平面位置，并将10个样品对焦平面位置标号为1-10，再次检测时，若重新测量第一样品，则可采用观测样品的历史对焦平面位置预设样品对焦平面位置；若测量与第一样品同结构的第二样品，也可以采用观测样品的历史对焦平面位置预设样品对焦平面位置；
由于再次检测第一样品或检测同结构的第二样品均可采用第一次检测第一样品的样品对焦平面位置，因此将样品对焦平面位置设置为初始参数；
参阅图6，图6示出了根据初始参数进行对焦的方法示意图，所述方法包括：
S21：输入样品对焦平面位置标号；在一种可能的设计中，数据处理单元记录10个样品对焦平面位置，并将10个样品对焦平面位置标号为1-10；输入样品对焦平面位置标号为5；
S22：根据输入的对样品对焦平面位置标号移动到对焦平面位置；在一种可能的设计中，输入样品对焦平面位置标号为5，显微物镜直接移动至标号为5的对焦平面位置；
S23：所述样品对焦平面位置包含光斑信息，根据所述样品对焦平面位置的光斑信息获取评价值；
S24：根据所述评价值进行对焦，直至局部评价值达到局部极值位置，得到局部极值位置。
若否，则控制显微物镜自Z轴初始位置开始，自上而下快速移动对焦直至面阵探测器中出现光斑；进行步骤S3；
S3：数据处理单元根据所述光斑获取评价值；
在一种可能的设计中，所述数据处理单元根据所述光斑获取评价值的方法为：
数据处理单元获取光斑平均亮度和光斑尺寸；
将光斑平均亮度和光斑尺寸通过评价函数进行计算，得到评价值；
所述评价函数为：
y＝w1R+w2G；
其中，y为评价值，R为光斑半圆半径倒数，G为光斑平均亮度，w1和w2为修正权重系数，所述修正权重系数与显微镜放大倍率以及数值孔径参数相关。
在一可行性实施例中，显微镜放大倍率为20倍，数值孔径为0.75，光斑半圆半径倒数有效变化范围是0.02～0.1，光斑的平均亮度变化范围为50～200，在该范围内，w1设定为700，w2设定为0.3；此时，y的评价值范围为29～130；
S4：数据处理单元根据所述光斑得到控制显微物镜沿Z轴的移动方向，根据所述评价值得到移动步长，根据所述显微物镜沿Z轴的移动方向以及移动步长得到评价值的局部极值位置；
在一种可能的设计中，数据处理单元根据光斑在面阵探测器上的位置确定控制显微物镜沿Z轴的移动方向；参阅图7，图7示出了对焦在对焦平面上方时光斑形状示意图，若所述光斑在面阵探测器下端时，则显微物镜聚焦在对焦平面上方，显微物镜沿Z轴向下移动；参阅图8，图8示出了对焦在对焦平面下方时光斑形状示意图，若所述光斑在面阵探测器上端时，显微物镜聚焦在对焦平面下方；显微物镜沿Z轴向上移动。参阅图9，图9示出了对焦在观测平面时面阵探测器上光斑形状示意图。
数据处理单元根据所述评价值得到移动步长的方法为：
所述移动步长与评价值的关系为：
Figure BDA0003081380610000061
其中，w3为常数，与显微物镜成像景深相关，Δz为移动步长，y为评价值。
所述局部极值位置为：当处在对焦平面附近时，光斑会汇聚成一个点圆，点圆区域内的极值点为局部极值位置，该位置为准确的对焦位置。参阅图10，图10示出了对焦位置与光斑直径的关系示意图，图中交点即为极值点。
S5：判断所述光斑是否处于所述评价值的局部极值位置；
若否，则控制显微物镜沿Z轴移动至所述评价值的局部极值位置；
若是，则控制显微物镜停止移动，数据处理单元记录所述局部极值位置的评价值以及所述局部极值位置对应的Z轴位置信息并将所述局部极值位置进行标号；
S6：所述数据处理单元判断所述局部极值位置的标号是否大于等于预设的样品对焦平面位置数量；
若是，则所述局部极值位置为对焦平面，将显微镜维持在所述对焦平面的对焦状态；
若否，则进行步骤S7；
S7：判断等待输入是否进行下一层对焦；
若否，将显微镜维持在步骤S6中所述对焦平面的对焦状态；
若是，则控制显微物镜沿Z轴向下移动，面阵探测器获取当前光斑；
S8：判断面阵探测器获取的当前光斑是否为探测器下端出现的单独的半圆形光斑；
若否，则继续控制显微物镜沿Z轴向下移动；
若是，则循环至步骤S5；直至所有样品对焦平面位置均对焦完毕；
若所有样品对焦平面位置均对焦完毕，使用者输入任意样品对焦平面位置标号，显微镜快速移动至标号位置进行局部微调对焦。
以上结合具体实施例和范例性示例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内，本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种多层自动对焦的方法，其特征在于，所述方法包括：
S1：预设显微镜初始参数；所述初始参数包括：样品对焦平面位置、显微镜放大倍率以及数值孔径参数；
S2：判断是否根据显微镜预设的初始参数进行对焦；
若是，则根据所述初始参数进行对焦；得到局部极值位置，所述局部极值位置为局部极值点所在的对焦平面，将显微镜维持在所述对焦平面的对焦状态；
若否，则控制显微物镜自Z轴初始位置开始，自上而下快速移动对焦直至面阵探测器中出现光斑；进行步骤S3；
S3：数据处理单元根据所述光斑获取评价值；
S4：数据处理单元根据所述光斑得到控制显微物镜沿Z轴的移动方向，根据所述评价值得到移动步长，根据所述显微物镜沿Z轴的移动方向以及移动步长得到评价值的局部极值位置；
S5：判断所述光斑是否处于所述评价值的局部极值位置；
若否，则控制显微物镜沿Z轴移动至所述评价值的局部极值位置；
若是，则控制显微物镜停止移动，数据处理单元记录所述局部极值位置的评价值以及所述局部极值位置对应的Z轴位置信息并将所述局部极值位置进行标号；
S6：所述数据处理单元判断所述局部极值位置的标号是否大于等于预设的样品对焦平面位置数量；
若是，则所述局部极值位置为对焦平面，将显微镜维持在所述对焦平面的对焦状态；
若否，则进行步骤S7；
S7：判断等待输入是否进行下一层对焦；
若否，将显微镜维持在步骤S6中所述对焦平面的对焦状态；
若是，则控制显微物镜沿Z轴向下移动，面阵探测器获取当前光斑；
S8：判断面阵探测器获取的当前光斑是否为探测器下端出现的单独的半圆形光斑；
若否，则继续控制显微物镜沿Z轴向下移动；
若是，则循环至步骤S5；直至所有样品对焦平面位置均对焦完毕。
2.根据权利要求1所述的一种多层自动对焦的方法，其特征在于，所述根据初始参数进行对焦的方法为：
S21：输入样品对焦平面位置标号；
S22：根据输入的样品对焦平面位置标号移动到对焦平面位置；
S23：所述样品对焦平面位置包含光斑信息，根据所述样品对焦平面位置的光斑信息获取评价值；
S24：根据所述评价值进行对焦，直至局部评价值达到局部极值位置，得到局部极值位置。
3.根据权利要求1所述的一种多层自动对焦的方法，其特征在于，所述数据处理单元根据所述光斑获取评价值的方法为：
数据处理单元获取光斑平均亮度和光斑尺寸；
将光斑平均亮度和光斑尺寸通过评价函数进行计算，得到评价值；
所述评价函数为：
y＝w1R+w2G；
其中，y为评价值，R为光斑半圆半径倒数，G为光斑平均亮度，w1和w2为修正权重系数，所述修正权重系数与显微镜放大倍率以及数值孔径参数相关。
4.根据权利要求1所述的一种多层自动对焦的方法，其特征在于，数据处理单元根据所述光斑得到控制显微物镜沿Z轴的移动方向的方法为：
数据处理单元根据光斑在面阵探测器上的位置确定控制显微物镜沿Z轴的移动方向；若所述光斑在面阵探测器下端时，则显微物镜聚焦在对焦平面上方，显微物镜沿Z轴向下移动；若所述光斑在面阵探测器上端时，显微物镜聚焦在对焦平面下方；显微物镜沿Z轴向上移动。
5.根据权利要求1所述的一种多层自动对焦的方法，其特征在于，数据处理单元根据所述评价值得到移动步长的方法为：
所述移动步长与评价值的关系为：
Figure FDA0003081380600000021
其中，w3为常数，与显微物镜成像景深相关，Δz为移动步长，y为评价值。
6.一种多层自动对焦的系统，其特征在于，所述系统包括：光源1、准直透镜2、半圆形光阑3、半透半反镜4、显微物镜5、载物台6、聚焦透镜7、面阵探测器8以及数据处理单元9；
所述光源1采用激光光源，设置于准直透镜上方，用于向所述准直透镜2发射激光束；
所述准直透镜2用于将激光束进行扩束，使所述激光束直径大于显微物镜5的口径；
所述半圆形光阑3，设置于准直透镜2下方，用于遮挡所述激光束扩束后的一半光束；
所述半透半反镜4，设置于半圆形光阑3下方，用于将未被遮挡的一半光束透射至显微物镜5，同时将显微物镜5反射的光束反射至聚焦透镜7；
所述显微物镜5，设置于半透半反镜4下方，用于将半透半反镜4透射的光束聚焦至载物台6的观测样品上；
所述载物台6，设置于显微物镜5下方，用于放置观测样品；
所述聚焦透镜7，设置于半透半反镜4水平方向，用于将半透半反镜4反射的光束聚焦至面阵探测器8；
所述面阵探测器8，设置于聚焦透镜7的水平方向，用于接收聚焦透镜7聚焦的光束；
所述数据处理单元9，与光源1和面阵探测器8电连接，用于获取面阵探测器8传递的图像信息，存储并处理所述图像信息并进一步控制Z轴对焦。
7.根据权利要求6所述的一种多层自动对焦的系统，其特征在于，所述光源1采用波长为850nm的激光光源。
8.根据权利要求6所述的一种多层自动对焦的系统，其特征在于，所述准直透镜2将激光束扩束至直径16mm。
9.一种存储设备，其特征在于，所述存储设备存储指令及数据用于实现权利要求1～5所述的任意一种多层自动对焦方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114087986A (zh) * 2021-11-15 2022-02-25 北京德普润新材料科技有限公司 一种用于测量激光选区熔化技术激光焦平面的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004251984A (ja) * 2003-02-18 2004-09-09 Jasco Corp オートフォーカス装置
CN102313976A (zh) * 2010-06-23 2012-01-11 徕卡显微系统复合显微镜有限公司 显微镜自聚焦装置及相配的自聚焦用光阑
CN104317041A (zh) * 2014-09-30 2015-01-28 无锡微焦科技有限公司 一种自聚焦光路系统
CN111819485A (zh) * 2018-02-14 2020-10-23 国立研究开发法人理化学研究所 自动对焦装置和具备其的光学装置以及显微镜

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004251984A (ja) * 2003-02-18 2004-09-09 Jasco Corp オートフォーカス装置
CN102313976A (zh) * 2010-06-23 2012-01-11 徕卡显微系统复合显微镜有限公司 显微镜自聚焦装置及相配的自聚焦用光阑
CN104317041A (zh) * 2014-09-30 2015-01-28 无锡微焦科技有限公司 一种自聚焦光路系统
CN111819485A (zh) * 2018-02-14 2020-10-23 国立研究开发法人理化学研究所 自动对焦装置和具备其的光学装置以及显微镜

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114087986A (zh) * 2021-11-15 2022-02-25 北京德普润新材料科技有限公司 一种用于测量激光选区熔化技术激光焦平面的方法

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