显微镜自动聚焦原理是什么_显微镜自动对焦
显微镜自动对焦
随着科技的发展与进步，
显微镜的某些功能已经跟不上时代的发展，
自动对
焦技术越来越多的应用于各种成像系统。
这使得自动对焦技术的理论和方法迅速
发展，然而，在一些成像系统中的实际应用并不成熟，仍需要进行大量的研究。
自动对焦技术的发展状况
作为现代成像系统中必不可少的一项关键技术
,
自动对焦技术于
2O
世纪
70
年代
最初应用于照相系统
"
传统的对焦技术大部分是基于测距原理的
,
如超声波测距
法
!
反射能量法
.,
和一些基于三角测距原理的方法
"
随着电子技术和信号处理技术
的发展
,
人们对准确对焦图像信号和离焦图像信号的鉴别能力得到提高
,
从而产生
了基于视频信号分析的自动对焦技术
,
并应用于摄像系统
"
加世纪
90
年代后
,
以
ccD(
或
cMo)s
获取的图像作为基本信息
,
以图像分析与处理技术作为基础的自动
对焦技术得到了很大发展
,
能自动对焦的数码相机就是这一技术应用的典型代表
"
在国际上
,
自动对焦技术已经比较成熟
,
特别是在数码相机和安防监控系统方面
,
但也还存在着一定的局限性
,
甚至有误对焦等情况的出现
,
而在显微镜上的自动对
焦技术的应用相对较少
,Nikon
公司已经推出了这方面的产品
,
但价格比较昂贵
"
其
中有一套显微镜自动对焦系统
,
它是对样品表面附近的标记
(
标记的像
)
进行自动
对焦
,
这样就避开了样品本身复杂多变的信号
,
而只需对关于标记的简单明确的信
号进行处理
,
频率成分也很单一
,
故能快速准确地实现自动对焦
"
性能良好而且判断准确的调焦准则及策略
,
对于精确的图像信息获取起着极为重
要的作用
"
在自动对焦技术领域的研究中
,
人们提出了多种多样的自动对焦评价
方法
"
其中
,
光学显微镜自动聚焦的技术研究一文中
,
在对普通光学显微镜进行一
定改装的基础之上
,
设计了一套显微镜自动聚焦系统
,
并且给出了图像的灰度差分
绝对值之和算子
,
解决了自动聚焦过程中是否正确聚焦的判断问题
,
最后还给出了
一套基于启发式搜索算法的聚焦搜索策略
,
以加快焦平面的搜索
"
在基于传统的
基于嫡函数的自动聚焦方法
/
文中
,
提出了一种分步聚焦的快速自动聚焦算法
"
该
方法较好地解决了传统的自动聚焦方法无法同时协调聚焦速度与聚焦精度的不
足
,
而且具有很高的鲁棒性
"
在一种基于能量和嫡的自动聚焦算法文中
,
提出了一
种基于能量和嫡的对焦评价方法
,
在讨论镜头系统造成图像模糊原理的基础上
,
提
出以空域高频能量和墒作为图像清晰度判据并详细分析了判据性能
,
针对传统的
MCS
聚焦流程所固有的局限性
,
引入了方向测试帧概念
,
通过联合使用多种清晰度判据以及步长的自适应调整策略提高了自动聚焦的可
靠性
!
聚焦速度以及聚焦灵敏度
"
文献提出了一种基于小波变换的多分辨率分析
方法来实现数字图像自动聚焦的算法
,
它通过对小波变换后清晰图像和模糊图像
的高频系数的能量值进行计算比较
,
从而可以判断图像是否聚焦。
本课题主要研究一下内容
：
1.
对焦评价函数的设计及其性能仿真
对常用的对焦评价函数，特别是对基于模拟滤波对焦评价函数算法的分析比较
后，
提出一种基于数字滤波的对焦评价函数算法，
而且对该算法进行设计和性能
仿真的研究，
在仿真的过程中，
将新的对焦评价函数算法与以往几种常用的对焦
评价函数算法的性能相比较厚，加数字滤波评价函数算法进行改进。
2.
显微镜自动对焦系统的实现
在本系统中，硬件设计研究中主要是对单片机控制驱动电路的设计，用单片机
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