CN116560060A - 基于荧光成像的扫描仪对焦方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了基于荧光成像的扫描仪对焦方法，包括：S101、控制载物台沿指定方向按照第一步长值移动；S102、载物台每移动一步，采集一幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值；S105、在最后一幅荧光显微图像对应的载物台的位置与前一幅荧光显微图像对应的载物台的位置之间的位置区间内，获取至少三幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，其中，第二步长值小于第一步长值；S106、从所有荧光显微图像的对焦评价值中确定最大对焦评价值；S107、根据最大对焦评价值对应的荧光显微图像对应的载物台的位置信息进行调焦。本发明有效节约物镜的扫描时间，提高对焦速度。
Description
技术领域
本发明涉及扫描仪对焦技术领域，尤其是涉及一种基于荧光成像的扫描仪对焦方法。
背景技术
在荧光光学显微成像中，为了能够获取生物组织样本完整的形态数据，通常都是对整个生物组织样本进行切片成像。生物荧光信号基本都是特别微弱与纤细。在荧光光学显微成像中，物镜与生物组织样本表面之间有一定的介质，例如空气、缓冲水溶液等，若介质在成像过程中发生变化，比如缓冲水溶液的温度以及浓度都会影响光在水中的折射率，从而改变物镜焦面的位置。故在荧光显微成像过程中需要保证成像系统的焦面在生物组织样本上，否则，即使成像系统的焦面与生物组织样本的表面之间存在1μm的距离，整个荧光信号也完全是模糊的，所以荧光光学显微成像系统在长时间成像过程中一定需要进行焦面调节。
针对焦面调节问题，可以采取人员值班的方式，定时进行查看成像系统焦面并调节，但是这种方法人力成本太大，技术门槛高。
在显微镜领域，通过成像系统能够自动调焦，但是大部分自动对焦方法基本都是基于硬件进行。有些荧光显微成像系统的自动对焦方法应用于玻片成像，即通过玻片表面的反射光进行焦面判断。这种对焦方法并没有实现对生物组织本身进行对焦，而只是确定了荧光光学显微成像系统理想状态下的对焦。若物镜与样品之间有缓冲溶液作为介质，则温度或者缓冲溶液的浓度会影响光的折射率，从而基于该方法的自动对焦毫无效果。
中国专利申请CN112099216A公开了一种电动荧光显微镜的调焦方法，特点是选取已装载的切片为目标物，将载物台沿显微镜Z轴移动，采集目标物的若干幅多焦面图像，构成图像序列；对图像序列中的每一幅图像进行清晰度计算，分别得到每幅图像的清晰度，将所有图像的清晰度生成清晰度序列；遍历清晰度序列，得到清晰度最大的图像，将清晰度最大的图像所对应的位置作为对焦位置；沿显微镜Z轴调整载物台至对焦位置即完成调焦。但是该技术方案需要遍历载物台的位移区间，比较耗时，对焦慢。
发明内容
本发明提供了一种基于荧光成像的扫描仪对焦方法，以解决现有技术中扫描仪对焦过程中历载物台的位移区间，较耗大，对焦慢的技术问题。
本发明的一个方面在于提供一种基于荧光成像的扫描仪对焦方法，所述对焦方法包括如下方法步骤：
S101、控制载物台沿指定方向按照第一步长值移动；
S102、载物台每移动一步，针对载物台上承载的玻片，采集一幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，并记录对应的载物台的位置信息；
S103、载物台从初始位置开始移动，若检测到后一幅荧光显微图像的对焦评价值减去前一幅荧光显微图像的对焦评价值的差值为负值，则调整移动方向为指定方向的反方向；
S104、判断后一幅荧光显微图像的对焦评价值减去前一幅荧光显微图像的对焦评价值的差值是否为负值；若是，则执行步骤S105，进行焦距细调，若否，则执行步骤S108，继续沿指定方向的反方向移动；
S105、在最后一幅荧光显微图像对应的载物台的位置与前一幅荧光显微图像对应的载物台的位置之间的位置区间内，载物台按照第二步长值移动进行扫描，获取至少三幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，并记录对应的载物台的位置信息，其中，第二步长值小于第一步长值；
S106、从所有荧光显微图像的对焦评价值中确定最大对焦评价值；
S107、根据最大对焦评价值对应的荧光显微图像对应的载物台的位置信息进行调焦，以使载物台位于最大对焦评价值对应的荧光显微图像对应的载物台的位置，完成对焦；
S108、继续沿指定方向的反方向移动。
在一个优选的实施例中，在步骤S101中，所述指定方向为朝向扫描仪物镜的方向，或者背向扫描仪物镜的方向。
在一个优选的实施例中，在步骤S102中，载物台的位置信息为载物台从初始位置移动至当前位置的位移。
在一个优选的实施例中，在步骤S103中，载物台从初始位置开始移动，首次连续移动两步采集一幅荧光显微图像，之后每移动一步采集一幅荧光显微图像。
在一个优选的实施例中，在步骤S102和步骤S105中，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值的算法为Brenner梯度函数、Laplacian梯度函数、灰度方差、灰度方差乘积、方差函数、能量梯度函数、Vollath函数和熵函数的一种。
在一个优选的实施例中，所述对焦评价值为荧光显微图像的清晰度或者荧光显微图像的对比度。
本发明的另一个目的在于提供一种基于荧光成像的扫描仪对焦方法，所述对焦方法包括如下方法步骤：
S201、对扫描仪的载物台的位置进行初始化，使载物台位于扫描仪坐标系的0点；
S202、控制载物台沿朝向物镜的方向按照第一步长值移动；
S203、每移动一步，针对载物台上承载的玻片，采集一幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，并记录对应的载物台的位置信息；
S204、在载物台移动的过程中，判断后一幅荧光显微图像的对焦评价值减去前一幅荧光显微图像的对焦评价值的差值是否为负值；若是，则执行步骤S205，进行焦距细调，若否，则执行步骤S208，继续沿着朝向物镜的方向移动；
S205、在最后一幅荧光显微图像对应的载物台的位置与前一幅荧光显微图像对应的载物台的位置之间的位置区间内，载物台按照第二步长值移动进行扫描，获取至少三幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，并记录对应的载物台的位置信息，其中，第二步长值小于第一步长值；
S206、从所有荧光显微图像的对焦评价值中确定最大对焦评价值；
S207、根据最大对焦评价值对应的荧光显微图像对应的载物台的位置信息进行调焦，以使载物台位于最大对焦评价值对应的荧光显微图像对应的载物台的位置，完成对焦；
S208，继续沿着朝向物镜的方向移动。
在一个优选的实施例中，在步骤S201中，载物台位于扫描仪坐标系的0点时，载物台与物镜的距离最远。
在一个优选的实施例中，在步骤S202中，载物台的位置信息为载物台从初始位置移动至当前位置的位移。
在一个优选的实施例中，在步骤S203和步骤S205中，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值的算法为Brenner梯度函数、Laplacian梯度函数、灰度方差、灰度方差乘积、方差函数、能量梯度函数、Vollath函数和熵函数的一种。
在一个优选的实施例中，所述对焦评价值为荧光显微图像的清晰度或者荧光显微图像的对比度。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的一种基于荧光成像的扫描仪对焦方法，利用在物镜扫描过程中，荧光图像的清晰度曲线的峰值点(最大极值点)的同一侧曲线具有单调性的特性，在物镜扫描过程中，控制载物台朝着图像清晰度变大的方向移动，而且，在检测到荧光图像的清晰度比前一幅荧光图像的清晰度小时，在最后一次移动区间内进行焦点细调，直至对焦，最大位移区间中其余位移区间不再执行扫描操作，有效节约物镜的扫描时间，提高对焦速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术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发明的一些实施方式，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为本发明实施例一中一种基于荧光成像的扫描仪对焦方法的流程框图。
图2为本发明载物台由扫描仪坐标系0点向物镜移动过程中，荧光显微图像的清晰度随载物台移动的曲线示意图。
图3为本发明实施例一中载物台的移动过程示意图。
图4为本发明实施例二中一种基于荧光成像的扫描仪对焦方法的流程框图。
图5为本发明实施例二中载物台的移动过程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本发明。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
实施例一
如图1所示本发明实施例一中一种基于荧光成像的扫描仪对焦方法的流程框图，根据本发明的实施例，提供一种基于荧光成像的扫描仪对焦方法，为了使本发明得以更加清晰的说明，有必要对扫描仪的载物台由扫描仪坐标系0点向物镜移动过程中，荧光显微图像的清晰度的变化特性进行说明。
如图2所示本发明载物台由扫描仪坐标系0点向物镜移动过程中，荧光显微图像的清晰度随载物台移动的曲线示意图，图3所示本发明实施例一中载物台的移动过程示意图，结合图2和图3，扫描仪的载物台2沿着扫描仪坐标系的Z轴移动过程中，物镜1遍历最大位移区间(扫描仪坐标系的0点距离物镜1的距离)Lmax后，采集玻片3的荧光显微图像中，理论上仅存在一幅荧光显微图像的清晰度最大(峰值点、最大极值点)，即载物台2沿扫描仪坐标系的Z轴移动至位移Zmid处，采集的荧光显微图像清晰度最大。在位移Zmid两侧的其他位置的荧光显微图像的清晰度比较小，且在位移Zmid同一侧荧光显微图像的清晰度随着位移单调递增或递减。
本发明根据这一特性，在物镜1扫描过程中，控制载物台2朝着荧光显微图像清晰度变大的方向移动，然后，在检测到荧光显微图像的清晰度比前一幅荧光显微图像的清晰度小时，在最后一次的移动区间内进行焦点细调，直至对焦，最大位移区间中其余位移区间不再执行扫描操作，可以节约扫描时间，提高对焦速度。
具体地，根据本发明的实施例，一种基于荧光成像的扫描仪对焦方法包括如下方法步骤：
步骤S101、控制载物台2沿指定方向按照第一步长值移动。
实施例中，载物台2的初始位置位于最大位移区间Lmax中的任意一个位置(载物台2的初始位置在Z轴方向上的任意位置)，由初始位置开始沿指定方向按照第一步长值移动。指定方向为朝向扫描仪物镜1的方向(图3中箭头a所示的方向)，或者背向扫描仪物镜1的方向(图3中箭头b所示的方向)。
本实施例中，载物台2由初始位置开始沿朝向扫描仪物镜1的方向(图3中箭头a所示的方向)按照第一步长值移动。在一些实施例中，载物台2也可以由初始位置开始沿背向扫描仪物镜1的方向(图3中箭头b所示的方向)按照第一步长值移动。
步骤S102、载物台2每移动一步，针对载物台2上承载的玻片3，采集一幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，并记录对应的载物台2的位置信息。
具体地，载物台2的位置信息为载物台2从初始位置移动至当前位置的位移。
根据本发明的实施例，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值的算法为Brenner梯度函数、Laplacian梯度函数、灰度方差、灰度方差乘积、方差函数、能量梯度函数、Vollath函数和熵函数的一种。
根据本发明的实施例，荧光显微图像的对焦评价值为荧光显微图像的清晰度或者荧光显微图像的对比度。本实施例中，荧光显微图像的对焦评价值为荧光显微图像的清晰度。
步骤S103、载物台2从初始位置开始移动，若检测到后一幅荧光显微图像的对焦评价值减去前一幅荧光显微图像的对焦评价值的差值为负值，则调整移动方向为指定方向的反方向。
本实施例中，由于载物台2的初始位置位于最大位移区间Lmax中的任意一个位置(载物台2的初始位置在Z轴方向上的任意位置)，载物台2从初始位置沿朝向扫描仪物镜1的方向(图3中箭头a所示的方向)开始移动的过程中，荧光显微图像的清晰度存在先变小的情况，需要调整移动方向，使载物台2朝着图像清晰度变大的方向移动。
具体地，本实施例中，载物台2从初始位置沿朝向扫描仪物镜1的方向(图3中箭头a所示的方向)开始移动，当检测到后一幅荧光显微图像的对焦评价值减去前一幅荧光显微图像的对焦评价值的差值为负值，则调整移动方向为沿背向扫描仪物镜1的方向(图3中箭头b所示的方向)，否则不调整移动方向，直至后一幅荧光显微图像的对焦评价值减去前一幅荧光显微图像的对焦评价值的差值为负值。
例如，载物台2从位置Z0(初始位置)开始沿朝向扫描仪物镜1的方向(图3中箭头a所示的方向)开始移动，当在位置Z1处检测到的荧光显微图像(后一幅荧光显微图像)的对焦评价值减去位置Z0处检测到的荧光显微图像(前一幅荧光显微图像)的对焦评价值的差值为负值，则调整载物台2的移动方向为沿背向扫描仪物镜1的方向。
在一个优选的实施例中，载物台2从初始位置开始移动，首次连续移动两步采集一幅荧光显微图像，之后每移动一步采集一幅荧光显微图像。
例如，载物台2从位置Z0(初始位置)开始沿朝向扫描仪物镜1的方向(图3中箭头a所示的方向)开始移动，连续移动两步到达位置Z1。当在位置Z1处检测到的荧光显微图像(后一幅荧光显微图像)的对焦评价值减去位置Z0处检测到的荧光显微图像(前一幅荧光显微图像)的对焦评价值的差值为负值，则调整载物台2的移动方向为沿背向扫描仪物镜1的方向，之后每移动一步采集一幅荧光显微图像。
步骤S104、判断后一幅荧光显微图像的对焦评价值减去前一幅荧光显微图像的对焦评价值的差值是否为负值；若是，则执行步骤S105，进行焦距细调，若否，则执行步骤S108，继续沿指定方向的反方向移动。
载物台2调整移动方向后沿背向扫描仪物镜1的方向移动，载物台2每移动一步，针对载物台2上承载的玻片3，采集一幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，并记录对应的载物台2的位置信息。例如，依次采集位置Z1’、位置Z”、……的荧光显微图像，记录对应的载物台2的位置信息：位置Z1’、位置Z”、……。
当在位置Z”处检测到的荧光显微图像的对焦评价值减去位置Z1’处检测到的荧光显微图像的对焦评价值的差值为负值，则执行步骤S105，进行焦距细调，若否，则执行步骤S108，继续沿指定方向的反方向移动。
步骤S105、在最后一幅荧光显微图像对应的载物台2的位置与前一幅荧光显微图像对应的载物台2的位置之间的位置区间内，载物台2按照第二步长值移动进行扫描，获取至少三幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，并记录对应的载物台的位置信息，其中，第二步长值小于第一步长值。
本实施例中，在位置Z”处检测到的荧光显微图像的对焦评价值减去位置Z1’处检测到的荧光显微图像的对焦评价值的差值为负值，则位置Z”处检测到的荧光显微图像最后一幅荧光显微图像，其对应的载物台2的位置为位置Z”，其前一幅荧光显微图像对应的载物台2的位置为位置Z1’。
在位置Z1’与位置Z”之间的位置区间内，载物台2按照第二步长值移动进行扫描，获取至少三幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，并记录对应的载物台2的位置信息。
根据本发明的实施例，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值的算法为Brenner梯度函数、Laplacian梯度函数、灰度方差、灰度方差乘积、方差函数、能量梯度函数、Vollath函数和熵函数的一种。
步骤S106、从所有荧光显微图像的对焦评价值中确定最大对焦评价值。
在载物台2所有移动位置的荧光显微图像的对焦评价值中确定最大对焦评价值。例如，本实施例中共采集到位置Z0、位置Z1、位置Z1’、位置Z”，以及位置Z1’与位置Z”之间的至少三个位置的至少三幅荧光显微图像，从所有荧光显微图像的对焦评价值中确定最大对焦评价值。
步骤S107、根据最大对焦评价值对应的荧光显微图像对应的载物台的位置信息进行调焦，以使载物台2位于最大对焦评价值对应的荧光显微图像对应的载物台的位置，完成对焦。
例如最大对焦评价值对应的位置为位置Z1’，则根据位置Z1’的位置信息进行调焦。
步骤S108、继续沿指定方向的反方向移动，并返回步骤S104。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于，载物台2的初始位置位于扫描仪坐标系的0点。
如图4所示本发明实施例二中一种基于荧光成像的扫描仪对焦方法的流程框图，图5所示本发明实施例二中载物台的移动过程示意图，根据本发明的实施例，一种基于荧光成像的扫描仪对焦方法，包括如下方法步骤：
步骤S201、对扫描仪的载物台2的位置进行初始化，使载物台2位于扫描仪坐标系的0点。
经过对扫描仪的载物台2的位置进行初始化，使载物台2位于扫描仪坐标系的0点时，载物台2与物镜1的距离最远，即载物台2初始位置位于最大位移区间Lmax中距离物镜1的距离最远的位置。
步骤S202、控制载物台2沿朝向物镜的方向按照第一步长值移动。
本实施例中，载物台2沿朝向物镜的方向(图5中箭头a所示的方向)，按照第一步长值移动。
步骤S203、每移动一步，针对载物台2上承载的玻片，采集一幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，并记录对应的载物台2的位置信息。
具体地，载物台2的位置信息为载物台2从初始位置移动至当前位置的位移。
根据本发明的实施例，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值的算法为Brenner梯度函数、Laplacian梯度函数、灰度方差、灰度方差乘积、方差函数、能量梯度函数、Vollath函数和熵函数的一种。
根据本发明的实施例，荧光显微图像的对焦评价值为荧光显微图像的清晰度或者荧光显微图像的对比度。本实施例中，荧光显微图像的对焦评价值为荧光显微图像的清晰度。
步骤S204、在载物台2移动的过程中，判断后一幅荧光显微图像的对焦评价值减去前一幅荧光显微图像的对焦评价值的差值是否为负值；若是，则执行步骤S205，进行焦距细调，若否，则执行步骤S208，继续沿着朝向物镜的方向移动。
例如，载物台2初始位置开始沿朝向物镜的方向(图5中箭头a所示的方向)，按照第一步长值移动，依次移动到位置Z1、位置Z2、位置Z3、位置Z4、位置Z5、……。
当在位置Z5处检测到的荧光显微图像(后一幅荧光显微图像)的对焦评价值减去位置Z4处检测到的荧光显微图像(前一幅荧光显微图像)的对焦评价值的差值为负值，则执行步骤S205，进行焦距细调，若否，则执行步骤S208，继续沿着朝向物镜的方向(图5中箭头a所示的方向)移动。
步骤S205、在最后一幅荧光显微图像对应的载物台2的位置与前一幅荧光显微图像对应的载物台的位置之间的位置区间内，载物台2按照第二步长值移动进行扫描，获取至少三幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，并记录对应的载物台2的位置信息，其中，第二步长值小于第一步长值。
本实施例中，在位置Z5处检测到的荧光显微图像的对焦评价值减去位置Z4处检测到的荧光显微图像的对焦评价值的差值为负值，则位置Z5处检测到的荧光显微图像最后一幅荧光显微图像，其对应的载物台2的位置为位置Z5，其前一幅荧光显微图像对应的载物台2的位置为位置Z4。
在位置Z5处检测到的荧光显微图像(后一幅荧光显微图像)的对焦评价值减去位置Z4处检测到的荧光显微图像(前一幅荧光显微图像)的对焦评价值的差值为负值，则在位置Z4与位置Z5之间的位置区间内，载物台2按照第二步长值移动进行扫描，获取至少三幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，并记录对应的载物台2的位置信息。
根据本发明的实施例，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值的算法为Brenner梯度函数、Laplacian梯度函数、灰度方差、灰度方差乘积、方差函数、能量梯度函数、Vollath函数和熵函数的一种。
步骤S206、从所有荧光显微图像的对焦评价值中确定最大对焦评价值。
在载物台2所有移动位置的荧光显微图像的对焦评价值中确定最大对焦评价值。例如，本实施例中共采集到位置Z1、位置Z2、位置Z3、位置4、位置5，以及位置Z4与位置Z5之间的至少三个位置的至少三幅荧光显微图像，从所有荧光显微图像的对焦评价值中确定最大对焦评价值。
步骤S207、根据最大对焦评价值对应的荧光显微图像对应的载物台2的位置信息进行调焦，以使载物台2位于最大对焦评价值对应的荧光显微图像对应的载物台的位置，完成对焦。
例如最大对焦评价值对应的位置为位置Z4，则根据位置Z4的位置信息进行调焦。
步骤S208，继续沿着朝向物镜的方向移动，并返回步骤S203。
本实施例中，在对玻片3中的生物样本进行扫描之前，先对扫描仪的载物台2的位置进行初始化，使载物台2位于扫描仪坐标系的0点，即载物台2的初始位置位于最大位移区间Lmax中离物镜1最远处。
载物台2在朝向物镜移动的过程中，采集的荧光显微图像的清晰度先逐渐增大至最大值(峰值点)，然后再逐渐减小，即荧光显微图像的清晰度只有越过峰值点才会减小，避免出现除了越过峰值点减小的其他减小情况(例如载物台2的初始位置位于最大位移区间Lmax中的任意位置出现的显微图像的清晰度减小的情况)导致的扫描时间损耗，在检测到荧光显微图像的清晰度比前一幅荧光图像的清晰度小时，在最后一次移动区间内进行焦点细调，直至对焦，最大位移区间中其余位移区间不再执行扫描操作，可以节约扫描时间，提高对焦速度。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.基于荧光成像的扫描仪对焦方法，其特征在于，所述对焦方法包括如下方法步骤：
S101、控制载物台沿指定方向按照第一步长值移动；
S102、载物台每移动一步，针对载物台上承载的玻片，采集一幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，并记录对应的载物台的位置信息；
S103、在载物台从初始位置开始移动，若检测到后一幅荧光显微图像的对焦评价值减去前一幅荧光显微图像的对焦评价值的差值为负值，则调整移动方向为指定方向的反方向；
S104、判断后一幅荧光显微图像的对焦评价值减去前一幅荧光显微图像的对焦评价值的差值是否为负值；若是，则执行步骤S105，进行焦距细调，若否，则执行步骤S108，继续沿指定方向的反方向移动；
S105、在最后一幅荧光显微图像对应的载物台的位置与前一幅荧光显微图像对应的载物台的位置之间的位置区间内，载物台按照第二步长值移动进行扫描，获取至少三幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，并记录对应的载物台的位置信息，其中，第二步长值小于第一步长值；
S106、从所有荧光显微图像的对焦评价值中确定最大对焦评价值；
S107、根据最大对焦评价值对应的荧光显微图像对应的载物台的位置信息进行调焦，以使载物台位于最大对焦评价值对应的荧光显微图像对应的载物台的位置，完成对焦；
S108、继续沿指定方向的反方向移动。
2.根据权利要求1所述的对焦方法，其特征在于，在步骤S101中，所述指定方向为朝向扫描仪物镜的方向，或者背向扫描仪物镜的方向。
3.根据权利要求1所述的对焦方法，其特征在于，在步骤S102中，载物台的位置信息为载物台从初始位置移动至当前位置的位移。
4.根据权利要求1所述的对焦方法，其特征在于，在步骤S103中，载物台从初始位置开始移动，首次连续移动两步采集一幅荧光显微图像，之后每移动一步采集一幅荧光显微图像。
5.根据权利要求1所述的对焦方法，其特征在于，在步骤S102和步骤S105中，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值的算法为Brenner梯度函数、Laplacian梯度函数、灰度方差、灰度方差乘积、方差函数、能量梯度函数、Vollath函数和熵函数的一种。
6.根据权利要求1或5所述的对焦方法，其特征在于，所述对焦评价值为荧光显微图像的清晰度或者荧光显微图像的对比度。
7.基于荧光成像的扫描仪对焦方法，其特征在于，所述对焦方法包括如下方法步骤：
S201、对扫描仪的载物台的位置进行初始化，使载物台位于扫描仪坐标系的0点；
S202、控制载物台沿朝向物镜的方向按照第一步长值移动；
S203、每移动一步，针对载物台上承载的玻片，采集一幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，并记录对应的载物台的位置信息；
S204、在载物台移动的过程中，判断后一幅荧光显微图像的对焦评价值减去前一幅荧光显微图像的对焦评价值的差值是否为负值；若是，则执行步骤S205，进行焦距细调，若否，则执行步骤S208，继续沿着朝向物镜的方向移动；
S205、在最后一幅荧光显微图像对应的载物台的位置与前一幅荧光显微图像对应的载物台的位置之间的位置区间内，载物台按照第二步长值移动进行扫描，获取至少三幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，并记录对应的载物台的位置信息，其中，第二步长值小于第一步长值；
S206、从所有荧光显微图像的对焦评价值中确定最大对焦评价值；
S207、根据最大对焦评价值对应的荧光显微图像对应的载物台的位置信息进行调焦，以使载物台位于最大对焦评价值对应的荧光显微图像对应的载物台的位置，完成对焦；
S208，继续沿着朝向物镜的方向移动。
8.根据权利要求7所述的对焦方法，其特征在于，在步骤S201中，载物台位于扫描仪坐标系的0点时，载物台与物镜的距离最远。
9.根据权利要求7所述的对焦方法，其特征在于，在步骤S202中，载物台的位置信息为载物台从初始位置移动至当前位置的位移。
10.根据权利要求7所述的对焦方法，其特征在于，在步骤S203和步骤S205中，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值的算法为Brenner梯度函数、Laplacian梯度函数、灰度方差、灰度方差乘积、方差函数、能量梯度函数、Vollath函数和熵函数的一种。
11.根据权利要求7或10所述的对焦方法，其特征在于，所述对焦评价值为荧光显微图像的清晰度或者荧光显微图像的对比度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310206313.1A CN116560060A (zh) | 2023-03-03 | 2023-03-03 | 基于荧光成像的扫描仪对焦方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310206313.1A CN116560060A (zh) | 2023-03-03 | 2023-03-03 | 基于荧光成像的扫描仪对焦方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116560060A true CN116560060A (zh) | 2023-08-08 |
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ID=87486793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310206313.1A Pending CN116560060A (zh) | 2023-03-03 | 2023-03-03 | 基于荧光成像的扫描仪对焦方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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-
2023
- 2023-03-03 CN CN202310206313.1A patent/CN116560060A/zh active Pending
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