本发明专利技术涉及一种显微3D形貌测量方法，步骤如下：1)分别在焦前与焦后拍摄载物台上的待测物体的图像If＝If(i，j)、Ib＝Ib(i，j)，0≤i＜I，0≤j＜J；其中，I是图像总行数，J是图像总列数；2)根据如下公式计算得到待测物体在每一个位置(i，j)的待测图像I(i，j)，公式为：3)将待测图像I(i，j)与预先刻度的I(h)曲线对比，确定待测物体在每一个位置(i，j)表面形貌相对高度h(i，j)，0≤i＜I，0≤j＜J。本发明专利技术所述的方法实现的纵向形貌测量效率高，仅仅获取两幅图像就能够以非接触的方式实现多点测量待测物的表面高度，不需要采用传统方法进行层层扫描来获取多幅图像。虽然获得刻度曲线时候需要多个图像，但是一台仪器只需要刻度一次，即可一直用于后续使用，使用不同的标本也不需要重新刻度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及数字显微领域，更具体地说，设及一种显微3D形貌测量方法，W及一 种显微3D形貌测量装置。
技术介绍
在先进数字显微镜W及现今追求高精度分辨率观察分析仪器中，有的具有高达微 米甚至纳米的横向分辨率，然而纵向分辨率常常局限在几个微米，纵向分辨率难W提高。 专口为了实现光学切片、提高纵向分辨率的激光扫描共聚焦显微镜，在纵向上的 分辨率也难W达到亚微米，而且3D成像速度非常缓慢。需要在纵向上不同的Z位置获取多 层光学切片图像，之后来重建，获取每一个水平位置XY的表面高度Z值。由于需要在X方 向、Y方向，Z方向3个方向激光扫描，因此该方法非常耗时。 另外在电动数字显微镜成像过程中，实时判断目标表面距离物镜成像面的距离也 是难W解决的问题。
技术实现思路
阳〇化]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于数字显微镜或者放大倍数 大于1的数字成像系统中快速获得3D重建或者3D形貌的显微3D形貌测量方法，W及一种 显微3D形貌测量装置。 本专利技术的技术方案如下： 一种显微3D形貌测量方法，步骤如下： 阳00引 1)分别在焦前与焦后拍摄载物台上的待测物体的图像If=If(i，j)、Ib=Ib(i， _]'），0《i<I，0《j<J;其中，I是图像总行数，J是图像总列数； 。根据如下公式计算得到待测物体在每一个位置（i，如的待测图像I(i，j)，公式 为： 3)将待测图像I(i，j)与预先刻度的1化）曲线对比，确定待测物体在每一个位置 (i，j)表面形貌相对高度h(i，j)，0《i< 1，0《j<J。 作为优选，步骤1)中，图像If=If(i，j)的获取步骤为：通过移动显微镜的物镜或 者移动显微镜的载物台，使得载物台表面在显微镜物镜焦面前方υf;将摄像头置于显微成 像系统的成像面上，拍摄一副放置在载物台上的待测物体的图像If=If(i，j)，〇《i<I， 0《j<J;其中，I是图像总行数，J是图像总列数。 作为优选，步骤1)中，图像Ib=Ib(i，j)的获取步骤为：通过移动显微镜的物镜或 者移动显微镜的载物台，使得载物台表面在显微镜物镜焦面后方Ub;将摄像头置于显微成 像系统的成像面上，拍摄一副放置在载物台上的待测物体的图像Ib=Ib(i，j)，〇《i<I， ο《j<J;其中，I是图像总行数，J是图像总列数。 作为优选，步骤1)中，图像If=If(i，j)与Ib=Ib(i，j)的失焦距离相同。 作为优选，步骤3)中，1化）曲线的获取步骤为：依次在载物台上放置若干不同高 度的全反射平面的物体，对每个物体分别在焦前与焦后拍摄图像Ip(i，j)、Ie(i，j)，对每一 点（i，^根据如下公式计算出参考图像I(h，i，j)，绘制得到相应的I化）曲线，公式为：阳017] 其中，0《i<1，0《j<J。 作为优选，图像Ip(i，j)的获取步骤为：将摄像头放置在显微成像系统的成像面的 位置，通过移动显微镜的物镜或者移动显微镜的载物台，使得载物台表面在显微镜物镜焦 面前方Up;依次放置N>2个不同高度hi=k*5的具有全反射平面的物体于载物台，对 每一个物体拍摄一张图像Ip(i，j)，其中；i《N: 作为优选，图像Ie(i，j)的获取步骤为：将摄像头放置在显微成像系统的成像面的 位置，通过移动显微镜的物镜或者移动显微镜的载物台，使得载物台表面在显微镜物镜焦 面后方Ue;依次放置N>2个不同高度hi=k*5的具有全反射平面的物体于载物台，对 每一个物体拍摄一张图像Ie(i，j)，其中；i《N， 作为优选，图像Ip(i，^、Ie(i，^的失焦距离相同。 一种显微3D形貌测量装置，运行所述的显微3D形貌测量方法，载物台通过电机移 动至特设的位置，通过所述的显微3D形貌测量方法获取3D形貌或者进行3D重建。 本专利技术的有益效果如下： 本专利技术所述的方法实现的纵向形貌测量效率高，仅仅获取两幅图像就能够W非接 触的方式实现多点测量待测物的表面高度，不需要采用传统方法进行层层扫描来获取多幅 图像。虽然获得刻度曲线时候需要多个图像，但是一台仪器只需要刻度一次，即可一直用于 后续使用，使用不同的标本也不需要重新刻度。 本专利技术所述的方法实现的纵向形貌测量精度高，高于显微镜物镜的纵向光学分辨 率。 本专利技术所述的设备结构简单：对于传统的数字显微镜，仅仅需要添加一个电机如 步进电机使得载物台或者物镜可W纵向移动到指定距离，即可通过所述的显微3D形貌测 量方法获取3D形貌或者进行3D重建。【具体实施方式】 本专利技术为了解决现有技术存在的不足，提供一种显微3D形貌测量方法，W及一种 显微3D形貌测量装置。本专利技术的核屯、技术方案是：通过实时拍摄少量图像，再通过与预先 标定的曲线对比，计算出目标平面上每一点离开物镜的Z距离。所述的显微3D形貌测量方法，步骤如下：[002引步骤1)分别在焦前与焦后拍摄载物台上的待测物体的图像If=If(i，j)、Ib=Ib(i，j)，0《i<I，0《j<J;其中，I是图像总行数，J是图像总列数。 具体地，图像If=If(i，j)的获取步骤为：通过移动显微镜的物镜或者移动显微 镜的载物台，使得载物台表面在显微镜物镜焦面前方υf;将摄像头置于显微成像系统的成 像面上，拍摄一幅放置在载物台上的待测物体的图像If=If(i〇')，〇《i< 1，〇《j<J; 其中，I是图像总行数，J是图像总列数。 图像Ib=Ib(i，j)的获取步骤为：通过移动显微镜的物镜或者移动显微镜的载物 台，使得载物台表面在显微镜物镜焦面后方Ub;将摄像头置于显微成像系统的成像面上， 拍摄一幅放置在载物台上的待测物体的图像Ib=Ib(i，j)，〇《i< 1，〇《j<J;其中，I 是图像总行数，J是图像总列数。 图像If=If(i，j)与Ib=Ib(i，j)的失焦距离相同，即载物台表面在显微镜物镜 焦面前方的距离Uf与载物台表面在显微当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种显微3D形貌测量方法，其特征在于，步骤如下：1)分别在焦前与焦后拍摄载物台上的待测物体的图像If＝If(i，j)、Ib＝Ib(i，j)，0≤i＜1，0≤j＜J；其中，I是图像总行数，J是图像总列数；2)根据如下公式计算得到待测物体在每一个位置(i，j)的待测图像I(i，j)，公式为：I(i,j)=If(i,j)-Ib(i,j)If(i,j)+Ib(i,j);]]>3)将待测图像I(i，j)与预先刻度的I(h)曲线对比，确定待测物体在每一个位置(i，j)表面形貌相对高度h(i，j)，0≤i＜I，0≤j＜J。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：易定容，刘志群，崔长彩，余卿，王梓，
申请(专利权)人：华侨大学，麦克奥迪实业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
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