光热反射显微热成像装置及漂移修正方法制造方法及图纸

本发明专利技术适用于图像处理领域和显微成像领域，提供了一种光热反射显微热成像装置及漂移修正方法，该装置包括：在原光热反射显微热成像装置上增加调制片和调光装置；调制片设置在所述原光热反射显微热成像装置中的散射片和准直透镜之间，且位于准直透镜的焦面上；调光装置设置在所述原光热反射显微热成像装置的光路上，用于使经调制片调制后的照明光不经被测样品表面直接在像面成像。由于采用的光热反射显微热成像装置中增加的调制片和调光装置，使得可以有效抑制光源强度漂移和相机响应度漂移对采集图像的误差的影响，并且不需要对被测物温度进行调制，即可实现对静态目标的温度测量。

【技术实现步骤摘要】
光热反射显微热成像装置及漂移修正方法
本专利技术属于图像处理领域和显微成像领域，尤其涉及一种光热反射显微热成像装置及漂移修正方法。
技术介绍
光热反射测温技术是一种非接触测温技术，其基础是光热反射现象，光热反射现象基本的特征是物体的反射率会随物体的温度变化而变化。基于光热反射进行测温时，利用光学显微镜的照明系统提供探测光，使用高性能相机记录显微成像，输出的相机读数作为测量值。但是测温过程中，探测光强度会有随机变化，相机的响应度也会随之变化，从而影响测温结果的准确性。目前应对探测光强度漂移和相机的响应度漂移现象的主要手段是对被测施加调制，令其温度在参考温度和待测温度之间循环变化，每次循环计算一次温度变化，多次循环得到的温度变化平均值作为最终的测量结果。由于每次循环耗时相对较短，从而能够在一定程度上抑制漂移的影响。然而，上述抑制漂移的方法中必须对被测施加调制，令其温度循环变化，并且相机的图像采集也需要同步控制，操作复杂。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种光热反射显微热成像装置及漂移修正方法，旨在解决现有技术中抑制漂移时需要对被测施加调制，操作复杂的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例的第一方面提供了一种光热反射显微热成像装置，包括：在原光热反射显微热成像装置上增加调制片和调光装置；所述调制片设置在所述原光热反射显微热成像装置中的散射片和准直透镜之间，且位于所述准直透镜的焦面上；所述调光装置设置在所述原光热反射显微热成像装置的光路上，用于使经所述调制片调制后的照明光不经被测样品表面直接在像面成像。作为本申请另一实施例，所述调光装置，包括：分束器、衰减片和反射镜；所述分束器位于所述原光热反射显微热成像装置的光路和成像通路的交点上，所述分束器位于所述调制片后面、所述原光热反射显微热成像装置中的物镜和结像透镜之间，且与水平面成预设角度倾斜设置；所述衰减片和所述反射镜分别设置在所述分束器直通路上，且所述衰减片位于所述反射镜前面。作为本申请另一实施例，所述调光装置，包括：分束立方；所述分束立方位于所述原光热反射显微热成像装置的光路和成像通路的交点上，所述分束立方位于所述调制片后面、所述原光热反射显微热成像装置中的物镜和结像透镜之间，且与水平面成预设角度倾斜设置。作为本申请另一实施例，所述调光装置，包括：分束器和光学平板；所述分束器位于所述原光热反射显微热成像装置的光路和成像通路的交点上，所述分束器位于所述调制片后面、所述原光热反射显微热成像装置中的物镜和结像透镜之间，且与水平面成预设角度倾斜设置；所述光学平板设置在所述分束器和物镜之间。本专利技术实施例的第二方面提供了一种用于光热反射显微热成像的漂移修正方法，基于上述任一实施例所述的光热反射显微热成像装置，包括：遮断物镜侧光路，采集光热反射显微热成像装置中像面处的相机传感器的第一图像；对所述第一图像进行频率处理，得到第二图像；去掉物镜侧光路上的遮挡，采集被测物分别在参考时刻的参考图像和除所述参考时刻之外的任意时刻的待修正图像；根据所述第二图像、所述参考图像和所述待修正图像计算修正系数；根据所述修正系数修正所述待修正图像的所有像素，得到修正后的图像。作为本申请另一实施例，所述对所述第一图像进行频率处理，得到第二图像，包括：对所述第一图像中的各个像素去除直流分量，得到第二图像。作为本申请另一实施例，所述对所述第一图像进行频率处理，得到第二图像，包括：根据得到第二图像；其中，h(x,y)表示第二图像，L表示遮断物镜侧光路采集的被测物的图像的全画面，N表示L内的像素总数。作为本申请另一实施例，在所述对所述第一图像进行频率处理，得到第二图像之后，还包括：对所述第二图像进行高通滤波。作为本申请另一实施例，所述根据所述第二图像、所述参考图像和所述待修正图像计算修正系数，包括：根据计算修正系数；其中，f表示修正系数，cr(x,y)表示参考图像，cx(x,y)表示待修正图像。作为本申请另一实施例，所述根据所述修正系数修正所述待修正图像的所有像素，得到修正后的图像，包括：根据cx'(x,y)＝fcx(x,y)得到修正后的图像；其中，cx'(x,y)表示修正后的图像。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术采用本专利技术提供的漂移修正方法，由于在光热反射显微热成像装置中增加调制片和调光装置，并对遮断物镜侧光路后采集的第一图像进行频率处理，使得可以直接采集参考图像和待修正图像，并计算修正系统，从而可以有效抑制光源强度漂移和相机响应度漂移对采集图像的误差的影响，并且不需要对被测物温度进行调制，即可实现对静态目标的温度测量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的光热反射显微热成像装置的示意图；图2是本专利技术另一实施例提供的光热反射显微热成像装置的示意图；图3是本专利技术另一实施例提供的光热反射显微热成像装置的示意图；图4是本专利技术另一实施例提供的光热反射显微热成像装置的示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种用于光热反射显微热成像的漂移修正方法的实现流程示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。本专利技术实施例提供一种光热反射显微热成像装置，如图1所示，包括：在原光热反射显微热成像装置上增加调制片1和调光装置2；所述调制片1设置在所述原光热反射显微热成像装置中的散射片3和准直透镜4之间，且位于所述准直透镜4的焦面上；调制片1对光源射出的照明光施加弱调制。所述调光装置2设置在所述原光热反射显微热成像装置的光路上，用于使经所述调制片调制后的照明光不经被测样品表面直接在像面成像。如图1所示，原光热反射显微热成像装置采用落射式照明和无限远校正的显微成像系统，包括光源5、散射片3、准直透镜4、检测台6、被测物7、物镜8、结像透镜9和相机传感器10；光源5置于散射片3前面，用于发出照明光，散射片3用于对光源5发出的照明光进行散射，可以提高照明的均匀性。然后通过置于散射片3后的准直透镜4进行准直处理，使照明光平行照射，形成光路。检测台6、被测物7、物镜8、结像透镜9和相机传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光热反射显微热成像装置，其特征在于，包括：在原光热反射显微热成像装置上增加调制片和调光装置；/n所述调制片设置在所述原光热反射显微热成像装置中的散射片和准直透镜之间，且位于所述准直透镜的焦面上；/n所述调光装置设置在所述原光热反射显微热成像装置的光路上，用于使经所述调制片调制后的照明光不经被测样品表面直接在像面成像。/n

【技术特征摘要】
1.一种光热反射显微热成像装置，其特征在于，包括：在原光热反射显微热成像装置上增加调制片和调光装置；
所述调制片设置在所述原光热反射显微热成像装置中的散射片和准直透镜之间，且位于所述准直透镜的焦面上；
所述调光装置设置在所述原光热反射显微热成像装置的光路上，用于使经所述调制片调制后的照明光不经被测样品表面直接在像面成像。


2.如权利要求1所述的光热反射显微热成像装置，其特征在于，所述调光装置，包括：分束器、衰减片和反射镜；
所述分束器位于所述原光热反射显微热成像装置的光路和成像通路的交点上，所述分束器位于所述调制片后面、所述原光热反射显微热成像装置中的物镜和结像透镜之间，且与水平面成预设角度倾斜设置；
所述衰减片和所述反射镜分别设置在所述分束器直通路上，且所述衰减片位于所述反射镜前面。


3.如权利要求1所述的光热反射显微热成像装置，其特征在于，所述调光装置，包括：分束立方；
所述分束立方位于所述原光热反射显微热成像装置的光路和成像通路的交点上，所述分束立方位于所述调制片后面、所述原光热反射显微热成像装置中的物镜和结像透镜之间，且与水平面成预设角度倾斜设置。


4.如权利要求1所述的光热反射显微热成像装置，其特征在于，所述调光装置，包括：分束器和光学平板；
所述分束器位于所述原光热反射显微热成像装置的光路和成像通路的交点上，所述分束器位于所述调制片后面、所述原光热反射显微热成像装置中的物镜和结像透镜之间，且与水平面成预设角度倾斜设置；
所述光学平板设置在所述分束器和物镜之间。


5.一种用于光热反射显微热成像的漂移修正方法，其特征在于，基于上述权利要求1-4中任一项所述的光热反射显微热成像装置，包括：
遮断物镜侧光路，采集光热反射显微热成...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘岩，梁法国，丁立强，徐森锋，范雅洁，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13