CN114518217A - 镜头间中心距离确定方法、显微镜控制设备及存储介质 - Google Patents
镜头间中心距离确定方法、显微镜控制设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114518217A CN114518217A CN202111679471.6A CN202111679471A CN114518217A CN 114518217 A CN114518217 A CN 114518217A CN 202111679471 A CN202111679471 A CN 202111679471A CN 114518217 A CN114518217 A CN 114518217A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power lens
- distance
- low
- lens
- horizontal direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 10
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/02—Testing optical properties
- G01M11/0242—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
- G02B21/362—Mechanical details, e.g. mountings for the camera or image sensor, housings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Geometry (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
本申请提供一种镜头中心距离测量方法、显微镜控制设备及存储介质，该方法包括：若检测到显微镜相机的高倍镜头处于合焦状态，控制所述高倍镜头拍摄位于所述目标对象，得到第一合焦图像；将所述高倍镜头切换至低倍镜头，控制所述低倍镜头沿水平方向移动；在若检测到所述目标对象出现在所述低倍镜头中，则控制所述低倍镜头拍摄所述目标对象，得到第二合焦图像；将所述第一合焦图像与所述第二合焦图像进行配准，获取所述第一合焦图像在所述第二合焦图像中的相对位置；最后根据所述相对位置，确定所述高倍镜头和所述低倍镜头之间的中心距离。能够保证高低倍镜头切换后显微镜的观测效果。
Description
技术领域
本申请涉及镜头测量技术领域，尤其涉及一种镜头间中心距离确定方法、 显微镜控制设备及存储介质。
背景技术
随着显微镜技术的不断发展，在一些高精度观测场景下，例如染色体玻 片的观察场景下，常采用高低倍双镜头显微镜的切换进行测量。然而，由于 高倍镜头和低倍镜头的焦距不同，在将双镜头显微镜安装于显微镜平台过程 中，两个镜头的光路很难完全平行以及存在工装精度的影响，导致很难得到 准确的镜头中心补偿距离，进而影响高低倍镜头切换后显微镜的观测效果。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种镜头间中心距离确定方法、显微镜平台 及存储介质，旨在提高显微镜的高倍镜头和低倍镜头间中心距离测量的准确 性，进而保证高低倍镜头切换后显微镜的观测效果。
第一方面，本申请提供一种镜头间中心距离确定方法，所述方法包括：
若检测到显微镜相机的高倍镜头处于合焦状态，则控制所述高倍镜头拍 摄目标对象，得到第一合焦图像；
将所述高倍镜头切换至低倍镜头，控制所述低倍镜头沿水平方向移动；
若检测到所述目标对象出现在所述低倍镜头中，则控制所述低倍镜头拍 摄所述目标对象，得到第二合焦图像；
将所述第一合焦图像与所述第二合焦图像进行配准，获取所述第一合焦 图像在所述第二合焦图像中的相对位置；
根据所述相对位置，确定所述高倍镜头和所述低倍镜头之间的中心距离。
第二方面，本申请还提供一种显微镜控制设备，所述显微镜控制设备包 括：
显示屏，所述显示屏用于显示所述显微镜相机的参数；
处理器和存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的计算机程序，其中所述 计算机程序被所述处理器执行时，实现如上第一方面所述的镜头间中心距离 确定方法的步骤。
第三方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存 储介质上存储有计算机程序，其中所述计算机程序被处理器执行时，实现如 上所述的镜头中心间距离确定方法的步骤。
本申请提供一种镜头中心间距离确定方法、显微镜平台及存储介质，本 申请实施例首先若检测到显微镜相机的高倍镜头处于合焦状态，则控制所述 高倍镜头拍摄目标对象，得到第一合焦图像；然后将所述高倍镜头切换至低 倍镜头，控制所述低倍镜头沿水平方向移动；再在若检测到所述目标对象出 现在所述低倍镜头中，则控制所述低倍镜头拍摄所述目标对象，得到第二合 焦图像；将所述第一合焦图像与所述第二合焦图像进行配准，获取所述第一 合焦图像在所述第二合焦图像中的相对位置；最后根据所述相对位置，确定所述高倍镜头和所述低倍镜头之间的中心距离。通过对高倍镜头的第一合焦 图像和低倍镜头的第二合焦图像进行图像配准，可计算出相对精确的镜头间 中心距离，进而保证高低倍镜头切换后显微镜的观测效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一 些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本申请实施例提供的一种镜头间中心距离确定方法的步骤流程示 意图；
图2是本申请实施例提供的显微镜平台的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的显微镜平台的结构示意性框图；
图4是显微镜平台中显示屏的示意图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步 说明。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创 造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步 骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组 合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
本申请实施例提供一种染色体图像处理方法、终端设备及存储介质。其 中，该染色体图像处理方法可应用于终端设备，该终端设备可以为手机、平 板电脑、笔记本电脑、台式电脑、个人数字助理和穿戴式设备等电子设备。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况 下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种镜头间中心距离确定方法的 步骤流程示意图。该镜头间中心距离确定方法应用于显微镜控制设备，所述 显微镜控制设备用于控制包括高低倍双镜头的显微镜相机，能够应用于高精 度观测场景。例如，所述显微镜平台可以控制包括高低双倍镜头的显微镜相 机观测染色体玻片，完成对染色体玻片中染色体核型的扫描。
其中，所述显微镜平台也可以是终端设备或者服务器，也可以是具有固 定结构的显微镜平台。所述诊断设备包括手机、电脑、笔记本、智能可穿戴 设备或者机器人等，所述服务器可以是单个服务器或者服务器集群。所述具 有固定结构的显微镜平台，可以根据观察目的需要进行设计，对其结构不做 任何限定。
示例性地，如图2所示，图2是本申请实施例提供的显微镜平台的结构 示意图。由图2可知，本实施例提供的显微镜平台20包括支架21、固定在所 述支架21上的平台本体210、显微镜相机220和电机230。其中，所述显微 镜相机220包括相互平行且垂直于所述平台本体210的高倍镜头221和低倍 镜头222。
在一些实施例中，所述电机230用于控制所述显微镜相机220的镜头上 下移动。
如图2所示，所述平台本体210和所述显微镜相机220、所述电机230均 固定在所述支架21上。所述平台本体210水平放置，用于放置待观测对象， 例如，用于放置染色体玻片。需要说明的是，所述显微镜平台20可以控制所 述平台本体210沿水平方向移动，例如，所述显微镜平台20可以控制所述平 台本体210沿第一水平方向(所述平台本体210的X轴方向)或第二水平方 向(所述平台本体210的Y轴方向)移动，以使放置于所述平台本体210上 的目标对象位于所述显微镜相机220的镜头下，并可使镜头观察到所述平台 本体210的第一水平方向和第二水平方向上的不同位置处，有利于所述显微 镜相机220拍摄或者扫描所述目标对象。其中，所述目标对象可以是染色体 玻片或者其他待观测对象。
所述显微镜相机220和所述电机230均垂直于所述平台本体210，所述电 机230用于控制所述显微镜相机220的镜头上下移动，以使所述显微镜220 的镜头远离或者靠近所述平台本体210，能够使所述显微镜相机220的镜头距 离目标对象(如染色体玻片)的高度等于焦距，从而能够更清晰地观察目标 对象。
其中，所述显微镜相机220包括高倍镜头221和低倍镜头222，所述高倍 镜头221和所述低倍镜头222相互平行且垂直于所述平台本体。例如，所述 高倍镜头221与所述低倍镜头222的放大倍数比为10比1，所述高倍镜头221 可以是放大倍数为100倍的镜头，所述低倍镜头222可以是放大倍数为10倍 的镜头。
本实施例提供的显微镜平台20在若检测到高倍镜头221处于合焦状态时， 则控制高倍镜头221拍摄位于平台本体210上的目标对象，得到第一合焦图 像；并将高倍镜头221切换至低倍镜头222，控制平台本体210沿水平方向移 动；若检测到低倍镜头222处于合焦状态，则控制低倍镜头222拍摄目标对 象，得到第二合焦图像；再将第一合焦图像与第二合焦图像进行配准，获取 第一合焦图像在第二合焦图像中的相对位置；进而根据相对位置，确定高倍 镜头221和低倍镜头222之间的中心距离。通过利用高倍镜头观察目标对象 后，切换至低倍镜头进一步观察目标对象，且保持两镜头观察的视野中心不 变，能够有效保证对目标对象的观察效果。
需要说明的是，高倍镜头221与低倍镜头222的放大倍数比例为10比1， 例如，高倍镜头221的放大倍数为100倍，低倍镜头222的放大倍数为10倍。 显微镜相机220还包括的位于平台本体21下方的光源224，以及位于显微镜 相机220的镜头上方的光路223。通过控制光源224和光路223可以实现高倍 镜头221和低倍镜头222的切换。
应理解，图2仅是示例性地给出了显微镜平台的结构，并不构成对镜头 间中心距离确定方法应用的限定。
如图1所示，该镜头间中心距离确定方法包括步骤S101至步骤S105。详 述如下：
S101，若检测到显微镜相机的高倍镜头处于合焦状态，则控制所述高倍 镜头拍摄目标对象，得到第一合焦图像。
应理解，若要所述高倍镜头处于合焦状态，则需要首先将显微镜相机的 光源和光路切换至所述高倍镜头，并需要控制所述高倍镜头至合焦状态。在 一些实施例中，在所述若检测到所述高倍镜头处于合焦状态之前，所述方法 还包括：将所述显微镜相机的光源和光路切换至所述高倍镜头，控制所述高 倍镜头沿水平方向运动，使所述目标对象位于所述高倍镜头下方；控制所述 高倍镜头处于合焦状态。从而能够通过所述高倍镜头清晰观察目标对象。
应理解，当所述镜头间中心距离确定方法应用于图2所示的显微镜平台 时，可以通过控制所述平台本体沿水平方向运动，使预先放置在所述平台本 体上的所述目标对象位于所述高倍镜头下方；控制所述电机上下移动，以使 所述高倍镜头沿水平方向运动，控制所述高倍镜头处于合焦状态。
应理解，在所述平台本体上需预先放置目标对象，并使所述目标对象处 于显微镜相机下。示例性地，所述目标对象为染色体玻片。
需要说明的是，在本申请的实施例中，因为高倍镜头和低倍镜头相互平 行，因此在使用高倍镜头或低倍镜头观察目标对象时，需要将高倍镜头或低 倍镜头上方的光路及平台本体下方的光源对准对应的镜头，从而使显微镜相 机使用对应的镜头成像。
S102，将所述高倍镜头切换至低倍镜头，控制所述低倍镜头沿水平方向 移动。
应理解，在显微镜相机进行镜头切换后，需要通过控制低倍镜头沿着水 平方向移动，来改变目标对象相对于镜头的位置，从而使得镜头可以观察到 目标对象。通常，控制低倍镜头沿着水平方向移动是为了保证高低倍镜头切 换后，镜头的视野中心不变。因此，可以通过高低镜头间的补偿距离作为控 制低倍镜头沿水平方向移动的距离。
而当本实施例应用于图2所示的显微镜平台时，若显微镜相机与镜头的 相对位置在水平方向是固定不变的，因此，在显微镜相机进行镜头切换后， 需要通过控制平台本体沿着水平方向移动，来改变放置于平台本体上的目标 对象相对于镜头的位置，从而使得镜头可以观察到平台本体水平方向上的不 同位置。通常，控制平台本体沿着水平方向移动是为了保证高低倍镜头切换 后，镜头的视野中心不变。因此，可以通过高低镜头间的补偿距离作为控制 平台本体沿水平方向移动的距离。
在本实施例中，在所述控制所述低倍镜头沿水平方向移动之前，所述方 法还包括：基于预设的镜头补偿距离确定规则，确定所述高倍镜头和所述低 倍镜头之间的水平补偿距离。
其中，所述基于预设的镜头补偿距离确定规则，确定所述高倍镜头和所 述低倍镜头之间的水平补偿距离，包括：获取预设的所述高倍镜头和所述低 倍镜头的安装位置中心的偏移值，以所述安装位置中心的偏移值为所述水平 补偿距离。
应理解，所述高倍镜头和所述低倍镜头的安装位置中心的偏移值在显微 镜相机的设计图纸上可以直接测量得到，可以预先将测量得到的所述高倍镜 头和所述低倍镜头的安装位置中心的偏移值存储在显微镜控制设备中，供需 要的时候直接获取。其中，为了使得高倍镜头切换至低倍镜头后，高倍镜头 的视野出现在低倍镜头的视野中，所需的安装精度不高于0.1mm。
对应地，所述控制所述低倍镜头沿水平方向移动，包括：基于所述补偿 距离，控制所述低倍镜头沿所述水平方向移动。
其中，所述补偿距离包括第一水平方向的第一补偿距离和第二水平方向 的第二补偿距离；所述基于所述补偿距离，控制所述低倍镜头沿所述水平方 向移动，包括：基于所述第一补偿距离，控制所述低倍镜头沿所述第一水平 方向移动；基于所述第二补偿距离，控制所述低倍镜头沿所述第二水平方向 移动。
应理解，所述第一水平方向和所述第二水平方向分别对应为水平方向的X 轴方向和Y轴方向。
S103，若检测到所述目标对象出现在所述低倍镜头中，则控制所述低倍 镜头拍摄所述目标对象，得到第二合焦图像。
应理解，在所述低倍镜头根据补偿距离移动过程中，所述目标对象会出 现在所述低倍镜头中，当所述目标对象出现在所述低倍镜头中时，可以通过 控制所述低倍镜头上下移动，使得所述低倍镜头与所述目标对象的垂直距离 等于焦距，从而使得所述低倍镜头处于合焦状态。
在一些实施例中，所述若检测到所述目标对象出现在所述低倍镜头中， 则控制所述低倍镜头拍摄所述目标对象，得到第二合焦图像，包括：若检测 到所述目标对象出现在所述低倍镜头中，则控制所述显微镜相机向下移动； 在所述显微镜相机向下移动过程中，控制所述低倍镜头连续拍摄所述目标对 像，得到至少两张第二图像；基于所述第二图像的清晰度，从所述第二图像 中获取所述第二合焦图像，所述第二合焦图像的清晰度高于除所述第二合焦 图像之外的其它所述第二图像的清晰度。通过在显微镜相机向下移动过程中，连续拍摄目标对象，得到至少两张第二图像后，基于第二图像的清晰度来确 定合焦图像，能够避免调整低倍镜头处于合焦状态的过程，进而有效避免由 计算合焦位置而导致的误差。
其中，可以使用Sobel算子分别提取各第二图像在水平方向和垂直方向的 梯度值，并通过分别计算各第二图像在水平方向和垂直方向的梯度值的平均 值，来估算各第二图像的清晰度。应理解，第二图像在水平方向和垂直方向 的梯度值的平均值越大代表图像越清晰。
S104，将所述第一合焦图像与所述第二合焦图像进行配准，获取所述第 一合焦图像在所述第二合焦图像中的相对位置。
其中，可以使用SIFT算法将第一合焦图像与第二合焦图像进行特征点匹 配，并通过RANSIC算法剔除错误的特征点对后，得到所述第一合焦图像在 所述第二合焦图像中的相对位置。需要说明的是，所述SIFT算法和所述 RANSIC算法的详细实现过程可参考现有的SIFT算法和RANSIC算法，在此 不再赘述。
S105，根据所述相对位置，确定所述高倍镜头和所述低倍镜头之间的中 心距离。
其中，在计算得到所述第一合焦图像在所述第二合焦图像中的相对位置 后，可以根据该相对位置与第二合焦图像的中心坐标系间的相对距离，来计 算得到所述高倍镜头和所述低倍镜头之间的中心距离。
在一些实施例中，所述根据所述相对位置，确定所述高倍镜头和所述低 倍镜头之间的中心距离，包括：确定所述相对位置与第二合焦图像的图像中 心坐标系之间的相对水平距离；根据所述补偿距离和所述相对水平距离，计 算所述高倍镜头和所述低倍镜头之间的中心距离。
应理解，所述相对位置包括：所述第一水平方向上的第一相对位置和所 述第二水平方向上的第二相对位置，所述中心距离包括：所述第一水平方向 上的第一中心距离和所述第二水平方向上的第二中心距离；所述根据所述补 偿距离和所述相对水平距离，计算所述高倍镜头和所述低倍镜头之间的中心 距离，包括：根据所述第一补偿距离和所述第一相对水平距离，计算所述高 倍镜头和所述低倍镜头在所述第一水平方向上的所述第一中心距离；根据所 述第二补偿距离和所述第二相对水平距离，计算所述高倍镜头和所述低倍镜头在所述第二水平方向上的所述第二中心距离。
应理解，所述第一补偿距离为X轴方向的补偿距离，所述第一水平方向 为X轴方向，所述第一中心距离为X轴方向的中心距离，所述第一相对水平 距离为X轴方向的相对水平距离；所述第二补偿距离为Y轴方向的补偿距离， 所述第二水平方向为Y轴方向，所述第二中心距离为Y轴方向的中心距离， 所述第二相对水平距离为Y轴方向的相对水平距离。
其中，所述第一中心距离的计算公式可以表示为：
其中，X表示第一中心距离，X1表示第一补偿距离，d1表示第二合焦图像 的视野宽度，X2表示第一相对水平距离，d2表示第二合焦图像宽度。
所述第二中心距离的计算公式可以表示为：
其中，Y表示第一中心距离，Y1表示第二补偿距离，h1表示第二合焦图像 的视野高度，Y2表示第二相对水平距离，h 2表示第二合焦图像高度。
通过上述分析可知，本申请实施例提供的镜头中心间距离确定方法，通 过首先若检测到显微镜相机的高倍镜头处于合焦状态，则控制所述高倍镜头 拍摄目标对象，得到第一合焦图像；然后将所述高倍镜头切换至低倍镜头， 控制所述低倍镜头沿水平方向移动；再在若检测到所述目标对象出现在所述 低倍镜头中，则控制所述低倍镜头拍摄所述目标对象，得到第二合焦图像； 将所述第一合焦图像与所述第二合焦图像进行配准，获取所述第一合焦图像 在所述第二合焦图像中的相对位置；最后根据所述相对位置，确定所述高倍镜头和所述低倍镜头之间的中心距离。通过对高倍镜头的第一合焦图像和低 倍镜头的第二合焦图像进行图像配准，可计算出相对精确的镜头间中心距离， 进而保证高低倍镜头切换后显微镜的观测效果。
请参阅图3，图3为本申请实施例提供的显微镜控制设备的结构示意性框 图。
如图3所示，该显微镜控制设备30包括显示屏310，所述显示屏310用 于显示所述显微镜相机220的参数；
通过系统总线340连接的处理器320和存储器330；
其中，所述存储器330存储有可被所述处理器执行的计算机程序，其中 所述计算机程序被所述处理器320执行时，实现如图1所述的镜头间中心距 离确定方法的步骤。
其中，显示屏310显示的所述显微镜相机220的参数包括维护参数、调 试参数、系统检测参数或者软件升级参数中的至少一种，也可以包括更多的 显微镜相机参数，如日志参数等。
应理解，用户可以通过显示屏310输入对应的显微镜相机220的参数， 并点击对应的操作按钮，可以触发显微镜平台20根据输入的参数控制显微镜 星际220完成对应的操作。
具体地，可参阅图4所示，图4是显微镜平台中显示屏的示意图。由图4 可知，在本申请的实施例中，显示屏310除了包括供用户输入参数的第一显 示区域311外，还包括第二显示区域312。其中，第二显示区域312用于显示 功能按钮。例如，如图4所示，所述功能按钮包括：显示按钮、一键镜检按 钮、滴加镜油按钮、自动聚焦按钮、中心距测量按钮、切换到低倍镜(10X) 按钮、切换到高倍镜(100X)按钮等。应理解，显示屏310可以包括上述各 功能按钮中的任意一个，或者多个，也可以包括除上述功能按钮之外的其它 功能按钮，具体在本申请的实施例中不做限定。
其中，各功能按钮的作用可以预先设定，例如，中心距离测量按钮用于 在调整高倍镜头至合焦状态时，通过点击该功能按钮，可以触发显微镜平台 20在检测到高倍镜头221处于合焦状态时，控制高倍镜头221拍摄位于平台 本体210上的目标对象，得到第一合焦图像；并将高倍镜头221切换至低倍 镜头222，控制平台本体210沿水平方向移动；若检测到低倍镜头222处于合 焦状态，则控制低倍镜头222拍摄目标对象，得到第二合焦图像；再将第一 合焦图像与第二合焦图像进行配准，获取第一合焦图像在第二合焦图像中的 相对位置；进而根据相对位置，确定高倍镜头221和低倍镜头222之间的中 心距离。通过利用高倍镜头观察目标对象后，切换至低倍镜头进一步观察目 标对象，且保持两镜头观察的视野中心不变，能够有效保证对目标对象的观 察效果。
此外，第一显示区域311中显示的各输入框中的要求输入的参数所对应 的含义也可以预先进行设定。例如，第一显示区域311中显示的XYZ坐标轴 调试区域中的各输入框中要求输入的参数分别为运动模式、运动距离、运动 速度，对应点击z-up等按钮即可控制三个轴的运动。Z轴为垂直于平台本体 210的轴，x、y轴分别为平台本体210沿水平方向的轴等。通过提高显示屏 可以方便用户控制显微镜相机并便于观察显微镜相机的工作状况。
应理解，显示屏310除了包括第一显示区域311和第二显示区域312之 外，还可以包括其他显示区域，例如，第三显示区域313。其中，第三显示区 域313用于实时显示显微镜相机的图像，供用于观察。
其中，存储器330可以包括存储介质和内存储器，存储介质可以是非易 失性的，也可以是易失性的。
存储介质可存储操作系统和计算机程序。该计算机程序包括程序指令， 该程序指令被执行时，可使得处理器320执行上述图1所述的镜头间中心距 离确定方法。
处理器320用于提供计算和控制能力，支撑整个显微镜平台20的运行。
内存储器为存储介质中的计算机程序的运行提供环境，该计算机程序被 处理器执行时，可使得处理器执行上述图1所述的镜头间中心距离确定方法。
显微镜平台20还包括网络接口，该网络接口用于进行网络通信，如发送 分配的任务等。本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本 申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的显 微镜平台20的限定，具体的显微镜平台20可以包括比图中所示更多或更少 的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
应当理解的是，处理器320可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、 现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程 逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理 器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
其中，在一个实施例中，所述处理器320用于运行存储在存储器330中 的计算机程序，以实现如下步骤：
若检测到显微镜相机的高倍镜头处于合焦状态，则控制所述高倍镜头拍 摄位于目标对象，得到第一合焦图像；
将所述高倍镜头切换至低倍镜头，控制所述低倍镜头沿水平方向移动；
若检测到所述目标对象出现在所述低倍镜头中，则控制所述低倍镜头拍 摄所述目标对象，得到第二合焦图像；
将所述第一合焦图像与所述第二合焦图像进行配准，获取所述第一合焦 图像在所述第二合焦图像中的相对位置；
根据所述相对位置，确定所述高倍镜头和所述低倍镜头之间的中心距离。
在一些实施例中，在所述控制所述低倍镜头沿水平方向移动之前，所述 方法还包括：
基于预设的镜头补偿距离确定规则，确定所述高倍镜头和所述低倍镜头 之间的水平补偿距离；
所述控制所述低倍镜头沿水平方向移动，包括：
基于所述补偿距离，控制所述低倍镜头沿所述水平方向移动。
在一些实施例中，所述补偿距离包括第一水平方向的第一补偿距离和第 二水平方向的第二补偿距离；
所述基于所述补偿距离，控制所述低倍镜头沿所述水平方向移动，包括：
基于所述第一补偿距离，控制所述低倍镜头沿所述第一水平方向移动；
基于所述第二补偿距离，控制所述低倍镜头沿所述第二水平方向移动。
在一些实施例中，所述根据所述相对位置，确定所述高倍镜头和所述低 倍镜头之间的中心距离，包括：
确定所述相对位置与第二合焦图像的图像中心坐标系之间的相对水平距 离；
根据所述补偿距离和所述相对水平距离，计算所述高倍镜头和所述低倍 镜头之间的中心距离。
在一些实施例中，所述相对位置包括：所述第一水平方向上的第一相对 位置和所述第二水平方向上的第二相对位置，所述中心距离包括：
所述第一水平方向上的第一中心距离和所述第二水平方向上的第二中心 距离；所述相对水平距离包括第一相对水平距离和第二相对水平距离；
所述根据所述补偿距离和所述相对水平距离，计算所述高倍镜头和所述 低倍镜头之间的中心距离，包括：
根据所述第一补偿距离和所述第一相对水平距离，计算所述高倍镜头和 所述低倍镜头在所述第一水平方向上的所述第一中心距离；
根据所述第二补偿距离和所述第二相对水平距离，计算所述高倍镜头和 所述低倍镜头在所述第二水平方向上的所述第二中心距离。
在一些实施例中，所述若检测到所述目标对象出现在所述低倍镜头中， 则控制所述低倍镜头拍摄所述目标对象，得到第二合焦图像，包括：
若检测到所述目标对象出现在所述低倍镜头中，则控制所述显微镜相机 向下移动；
在所述显微镜相机向下移动过程中，控制所述低倍镜头连续拍摄所述目 标对像，得到至少两张第二图像；
基于所述第二图像的清晰度，从所述第二图像中获取所述第二合焦图像， 所述第二合焦图像的清晰度高于除所述第二合焦图像之外的其它所述第二图 像的清晰度。
在一些实施例中，在所述若检测到所述高倍镜头处于合焦状态之前，所 述方法还包括：
将所述显微镜相机的光源和光路切换至所述高倍镜头，控制所述高倍镜 头沿水平方向运动，使所述目标对象位于所述高倍镜头下方；
控制所述高倍镜头处于合焦状态。
在一些实施例中，所述基于预设的镜头补偿距离确定规则，确定所述高 倍镜头和所述低倍镜头之间的水平补偿距离，包括：
获取预设的所述高倍镜头和所述低倍镜头的安装位置中心的偏移值，以 所述安装位置中心的偏移值为所述水平补偿距离。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方 便和简洁，上述描述显微镜平台20的具体工作过程，可以参考前述镜头间中 心距离确定方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人 计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系 统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型 计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介 质上存储有计算机程序，所述计算机程序中包括程序指令，所述程序指令被 执行时所实现的方法可参照本申请镜头间中心距离确定方法的各个实施例。
其中，所述计算机可读存储介质可以是前述实施例所述的显微镜平台的 内部存储单元，例如所述显微镜平台的硬盘或内存。所述计算机可读存储介 质也可以是所述显微镜平台的外部存储设备，例如所述显微镜平台上配备的 插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital， SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施 例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所 使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个” 及“该”意在包括复数形式。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或” 是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包 括这些组合。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他 变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物 品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者 是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制 的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述， 仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉 本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的 修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本 申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种镜头间中心距离确定方法，其特征在于，所述方法包括：
若检测到显微镜相机的高倍镜头处于合焦状态，则控制所述高倍镜头拍摄目标对象，得到第一合焦图像；
将所述高倍镜头切换至低倍镜头，控制所述低倍镜头沿水平方向移动；
若检测到所述目标对象出现在所述低倍镜头中，则控制所述低倍镜头拍摄所述目标对象，得到第二合焦图像；
将所述第一合焦图像与所述第二合焦图像进行配准，获取所述第一合焦图像在所述第二合焦图像中的相对位置；
根据所述相对位置，确定所述高倍镜头和所述低倍镜头之间的中心距离。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述控制所述低倍镜头沿水平方向移动之前，所述方法还包括：
基于预设的镜头补偿距离确定规则，确定所述高倍镜头和所述低倍镜头之间的水平补偿距离；
所述控制所述低倍镜头沿水平方向移动，包括：
基于所述补偿距离，控制所述低倍镜头沿所述水平方向移动。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述补偿距离包括第一水平方向的第一补偿距离和第二水平方向的第二补偿距离；
所述基于所述补偿距离，控制所述低倍镜头沿所述水平方向移动，包括：
基于所述第一补偿距离，控制所述低倍镜头沿所述第一水平方向移动；
基于所述第二补偿距离，控制所述低倍镜头沿所述第二水平方向移动。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述相对位置，确定所述高倍镜头和所述低倍镜头之间的中心距离，包括：
确定所述相对位置与第二合焦图像的图像中心坐标系之间的相对水平距离；
根据所述补偿距离和所述相对水平距离，计算所述高倍镜头和所述低倍镜头之间的中心距离。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述相对位置包括：所述第一水平方向上的第一相对位置和所述第二水平方向上的第二相对位置，所述中心距离包括：
所述第一水平方向上的第一中心距离和所述第二水平方向上的第二中心距离；所述相对水平距离包括第一相对水平距离和第二相对水平距离；
所述根据所述补偿距离和所述相对水平距离，计算所述高倍镜头和所述低倍镜头之间的中心距离，包括：
根据所述第一补偿距离和所述第一相对水平距离，计算所述高倍镜头和所述低倍镜头在所述第一水平方向上的所述第一中心距离；
根据所述第二补偿距离和所述第二相对水平距离，计算所述高倍镜头和所述低倍镜头在所述第二水平方向上的所述第二中心距离。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述若检测到所述目标对象出现在所述低倍镜头中，则控制所述低倍镜头拍摄所述目标对象，得到第二合焦图像，包括：
若检测到所述目标对象出现在所述低倍镜头中，则控制所述显微镜相机向下移动；
在所述显微镜相机向下移动过程中，控制所述低倍镜头连续拍摄所述目标对像，得到至少两张第二图像；
基于所述第二图像的清晰度，从所述第二图像中获取所述第二合焦图像，所述第二合焦图像的清晰度高于除所述第二合焦图像之外的其它所述第二图像的清晰度。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述若检测到所述高倍镜头处于合焦状态之前，所述方法还包括：
将所述显微镜相机的光源和光路切换至所述高倍镜头，控制所述高倍镜头沿水平方向运动，使所述目标对象位于所述高倍镜头下方；
控制所述高倍镜头处于合焦状态。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于预设的镜头补偿距离确定规则，确定所述高倍镜头和所述低倍镜头之间的水平补偿距离，包括：
获取预设的所述高倍镜头和所述低倍镜头的安装位置中心的偏移值，以所述安装位置中心的偏移值为所述水平补偿距离。
9.一种显微镜控制设备，其特征在于，所述显微镜平台包括：
显示屏，所述显示屏用于显示所述显微镜相机的参数；
处理器和存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的计算机程序，其中所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的镜头间中心距离确定方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其中所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的镜头间中心距离确定方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111679471.6A CN114518217B (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 镜头间中心距离确定方法、显微镜控制设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111679471.6A CN114518217B (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 镜头间中心距离确定方法、显微镜控制设备及存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114518217A true CN114518217A (zh) | 2022-05-20 |
| CN114518217B CN114518217B (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=81597092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111679471.6A Active CN114518217B (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 镜头间中心距离确定方法、显微镜控制设备及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114518217B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117129029A (zh) * | 2023-10-26 | 2023-11-28 | 昂坤视觉(北京)科技有限公司 | 一种芯片检测方法及系统 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101256113A (zh) * | 2007-02-26 | 2008-09-03 | 大塚电子株式会社 | 显微测量装置 |
| WO2014059858A1 (zh) * | 2012-10-18 | 2014-04-24 | 苏州惠生电子科技有限公司 | 一种显微影像检测仪器及其自动调焦方法 |
| CN109085113A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-12-25 | 深圳辉煌耀强科技有限公司 | 一种用于宫颈脱落细胞检测装置的自动对焦方法和装置 |
| CN109085695A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-12-25 | 杭州上池科技有限公司 | 一种用于平面样本快速对焦拍照的方法 |
| CN109143560A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-01-04 | 中国海洋大学 | 一种多尺度浮游生物检测镜头自动变倍装置及其使用方法 |
| CN109862256A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-06-07 | 武汉凌云光电科技有限责任公司 | 一种视觉定位带纤的装置及定位方法 |
| CN110780428A (zh) * | 2018-04-20 | 2020-02-11 | 美国奈维特公司 | 用于机器视觉高光学扩展量模块化变焦镜头 |
| CN113125434A (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-16 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 图像分析系统和控制拍摄样本图像的方法 |
| CN113359283A (zh) * | 2017-01-26 | 2021-09-07 | 美国奈维特公司 | 用于机器视觉高光学扩展量模块化变焦镜头 |
| WO2021189403A1 (zh) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 对焦点的确定方法、装置、镜头、成像装置和可移动平台 |
-
2021
- 2021-12-31 CN CN202111679471.6A patent/CN114518217B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101256113A (zh) * | 2007-02-26 | 2008-09-03 | 大塚电子株式会社 | 显微测量装置 |
| WO2014059858A1 (zh) * | 2012-10-18 | 2014-04-24 | 苏州惠生电子科技有限公司 | 一种显微影像检测仪器及其自动调焦方法 |
| CN113359283A (zh) * | 2017-01-26 | 2021-09-07 | 美国奈维特公司 | 用于机器视觉高光学扩展量模块化变焦镜头 |
| CN110780428A (zh) * | 2018-04-20 | 2020-02-11 | 美国奈维特公司 | 用于机器视觉高光学扩展量模块化变焦镜头 |
| CN109085113A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-12-25 | 深圳辉煌耀强科技有限公司 | 一种用于宫颈脱落细胞检测装置的自动对焦方法和装置 |
| CN109085695A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-12-25 | 杭州上池科技有限公司 | 一种用于平面样本快速对焦拍照的方法 |
| CN109143560A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-01-04 | 中国海洋大学 | 一种多尺度浮游生物检测镜头自动变倍装置及其使用方法 |
| CN109862256A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-06-07 | 武汉凌云光电科技有限责任公司 | 一种视觉定位带纤的装置及定位方法 |
| CN113125434A (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-16 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 图像分析系统和控制拍摄样本图像的方法 |
| WO2021189403A1 (zh) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 对焦点的确定方法、装置、镜头、成像装置和可移动平台 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117129029A (zh) * | 2023-10-26 | 2023-11-28 | 昂坤视觉(北京)科技有限公司 | 一种芯片检测方法及系统 |
| CN117129029B (zh) * | 2023-10-26 | 2024-01-05 | 昂坤视觉(北京)科技有限公司 | 一种芯片检测方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114518217B (zh) | 2024-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8233665B2 (en) | Image measuring apparatus and computer program | |
| US10277889B2 (en) | Method and system for depth estimation based upon object magnification | |
| JP4859340B2 (ja) | 平坦なパターン形成済み媒体検査用の方法と装置 | |
| CN111352227A (zh) | 显微镜系统中样本平面的距离确定 | |
| JP6053119B2 (ja) | マシンビジョン検査システムおよびその位置測定結果の決定方法 | |
| JP6274794B2 (ja) | 情報処理装置、情報処理方法、プログラム、及び画像測定装置 | |
| JP7226852B2 (ja) | 基板上の流動的対象を自動的にマッピングするための方法およびシステム | |
| CN114518217B (zh) | 镜头间中心距离确定方法、显微镜控制设备及存储介质 | |
| TWI510761B (zh) | 表面多點對焦系統及方法 | |
| JP2019190969A (ja) | 画像処理装置、画像処理方法 | |
| JP2020512536A (ja) | モデルベースのピーク選択を使用した３ｄプロファイル決定のためのシステム及び方法 | |
| CN110044296B (zh) | 3d形状的自动跟踪方法和测量机 | |
| Zhang | Research on the measurement accuracy of different laser spot center location | |
| CN109489546B (zh) | 基于弹性特征图像尺的定位量测系统 | |
| AU2013273789A1 (en) | Thickness estimation for Microscopy | |
| Qu et al. | High-speed measurement of nozzle swing angle of rocket engine based on monocular vision | |
| JP7273995B2 (ja) | 顕微鏡検査装置およびナビゲーション方法 | |
| JP2013029518A (ja) | 画像計測装置及びコンピュータプログラム | |
| Moru | Improving the pipeline of an optical metrology system. | |
| JP2024138675A (ja) | 情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法及び情報処理プログラム | |
| Byju et al. | Automated calibration of microscope based on image processing methods | |
| Zhang et al. | Automatic correction method of optical microscope displacement stage based on Hough transform | |
| Shkurti et al. | Precision camera calibration using known target motions along three perpendicular axes | |
| CN117528245A (zh) | 对焦方法、装置、系统、电子设备及存储介质 | |
| Ribnick | Non-orthogonal depth from focus for on-the-fly, three-dimensional inspection |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |