本发明专利技术属于显微镜技术领域，公开了一种显微镜锁焦系统的锁焦控制方法及锁焦装置，所述控制方法包括：获取光电探测器上光斑的线性区域的线性方程；判断所述第一光斑是否满足线性方程，若满足，则对第一光斑进行高斯拟合，得到第一高斯曲线；判断第一高斯曲线的第一线性度是否小于预设的第一阈值，若小于第一阈值，则获取第一高斯曲线的峰值点所对应的第一像素位置；将第一像素位置和起始点进行差值计算得到物镜的第一补偿距离；根据第一补偿距离移动物镜实现自动锁焦。有益效果：根据预先获取的线性区域对光斑是否为离散点，对获取的光斑进行筛选，避免使用误差较大的光斑进行锁焦系统的调节，提高了锁焦系统的调节精度和重复精度。度。度。
【技术实现步骤摘要】
一种显微镜锁焦系统的锁焦控制方法及锁焦装置
[0001]本专利技术涉及显微镜
，特别是涉及一种显微镜锁焦系统的锁焦控制方法及锁焦装置。
技术介绍
[0002]自动锁焦技术通过探测反馈光斑在光电探测器上的移动，来获取检测表面位置的变化量；再利用机械控制元件如压电陶瓷、纳米级Z轴控制平台等对物镜进行移动，补偿外界因素干扰对样品层位置移动的误差。光电探测器连接数据采集卡对光斑信息进行解读，在PC端可以实时得到光斑的位置信息，光斑可在一定的像素位置范围内可以发生移动，即探测量程。一个像素点对应着光斑的一个质心位置，当样品发生微小的震动时，光斑便会照射在另一个像素点。利用质心位置的差值，来计算机械控制元件需要移动的补偿量，实时地对物镜进行Z轴方向的移动。
[0003]在利用自动锁焦技术进行探测时，系统的探测精度和重复精度会受到光学设计和机械加工的限制，无法对更高精度的位置信息进行解析。因此需要对现有计算的锁焦技术进行改进，提高锁焦系统的探测精度和重复精度。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是：对现有技术中的锁焦技术进行改进，提高系统的探测精度和重复精度。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种显微镜锁焦系统的锁焦控制方法，包括：
[0006]获取光斑在光电探测器上的线性区域，定义所述线性区域的起始点，并根据起始点得到所述线性区域的线性方程。
[0007]获取第一光斑并判断所述第一光斑是否满足线性方程，若所述第一光斑满足线性方程，则对第一光斑进行高斯拟合，得到第一高斯曲线。
[0008]判断第一高斯曲线的第一线性度是否小于预设的第一阈值，若第一线性度小于预设的第一阈值，则获取第一高斯曲线的峰值点所对应的第一像素位置。
[0009]将所述第一像素位置和起始点进行差值计算得到物镜的第一补偿距离。
[0010]根据所述第一补偿距离移动物镜实现自动锁焦。
[0011]进一步的，所述锁焦控制方法还包括：
[0012]若所述第一线性度大于预设的第一阈值，则重新对第一光斑进行高斯拟合，并判断重新拟合后的高斯曲线的线性度是否小于预设的第一阈值。
[0013]进一步的，所述锁焦控制方法还包括：
[0014]判断对第一光斑进行高斯拟合的次数是否大于第二阈值，若大于，则停止高斯拟合，直接读取第一光斑中灰度值最大的点所对应的第二像素位置。
[0015]将所述第二像素位置和起始点进行差值计算得到物镜的第二补偿距离。
[0016]根据所述第二补偿距离移动物镜实现自动锁焦。
[0017]进一步的，所述获取光斑在光电探测器上的线性区域，定义所述线性区域的起始点，并根据起始点得到所述线性区域的线性方程，具体为：
[0018]移动锁焦系统中物镜在Z轴方向的位置，将物镜移动过程中光斑灰度值发生变化的区域记为线性区域；定义所述线性区域的中心位置为起始点，根据所述起始点和线性区域得到该区域的线性方程。
[0019]进一步的，所述锁焦系统包括光源、分光镜、第一透镜组、二向色镜、物镜、第二透镜组、光电探测器和物镜移动单元。
[0020]所述光源，用于生成入射光束，所述入射光束依次经过分光镜、第一透镜组、二向色镜、物镜并汇聚于物镜下方的载玻片的下表面；所述入射光束经载玻片反射后形成反射光束，所述反射光束依次经过物镜、二向色镜、第一透镜组、分光镜、第二透镜组并在光电探测器上形成光斑。
[0021]所述第一透镜组，用于校正光斑的位置和放大载玻片的位移偏差。
[0022]所述第二透镜组，用于校正光斑的形状和大小。
[0023]所述光电探测器，用于接收载玻片所形成的反射光束获取反射光束所形成光斑的质心位置，并根据第一质心位置和第二质心位置进行差值处理获取物镜所需的补偿距离；所述光电探测器还用于将补偿距离反馈到物镜移动单元。
[0024]所述物镜移动单元，用于根据所述补偿距离移动物镜。
[0025]进一步的，所述入射光束和分光镜的夹角为四十五度；所述入射光束和二向色镜的夹角为四十五度。
[0026]进一步的，所述第一透镜组按照入射光线的传播方向依次设置有第一负焦距透镜、第一正焦距透镜、第二负焦距透镜；所述第一负焦距透镜和第二负焦距透镜用于放大载玻片的位移偏差，所述第一正焦距透镜用于校正光斑的位置。
[0027]进一步的，所述第二透镜按照第一反射光束的传播方向依次设置有第二正焦距透镜和第三负焦距透镜，所述第二正焦距透镜用于校正光斑的形状，所述第三负焦距透镜用于调整光斑的大小。
[0028]进一步的，所述光电探测器包括但不限于线阵CCD、面阵CCD或PSD位置探测器中的一种。
[0029]本专利技术还公开了一种显微镜锁焦装置，包括：第一获取模块、第二获取模块、第一判断模块、第一处理模块和物镜移动模块。
[0030]所述第一获取模块，用于获取光斑在光电探测器上的线性区域，定义所述线性区域的起始点，并根据起始点得到所述线性区域的线性方程。
[0031]所述第二获取模块，用于获取第一光斑并判断所述第一光斑是否满足线性方程，若所述第一光斑满足线性方程，则对第一光斑进行高斯拟合，得到第一高斯曲线。
[0032]所述第一判断模块，用于判断第一高斯曲线的第一线性度是否小于预设的第一阈值，若第一线性度小于预设的第一阈值，则获取第一高斯曲线的峰值点所对应的第一像素位置。
[0033]所述第一处理模块，用于将所述第一像素位置和起始点进行差值计算得到物镜的第一补偿距离。
[0034]所述物镜移动模块，用于根据所述第一补偿距离移动物镜实现自动锁焦。
[0035]本专利技术公开的一种显微镜锁焦系统的锁焦控制方法及锁焦系统与现有技术相比，其有益效果在于：根据预先获取的线性区域对光斑是否为离散点，对获取的光斑进行筛选，避免使用误差较大的光斑进行锁焦系统的调节；对获取到的光斑进行高斯拟合，当高斯拟合得到的拟合曲线满足线性度要求时才使用光斑信息进行物镜的调节，提高了锁焦系统的调节精度和重复精度。
附图说明
[0036]图1是本专利技术一种显微镜锁焦系统的锁焦控制方法的流程示意图；
[0037]图2是本专利技术锁焦系统的结构示意图；
[0038]图3是本专利技术锁焦装置的结构示意图。
[0039]图中，1、光源；2、分光镜；3、第一透镜组；4、二向色镜；5、物镜移动单元；6、物镜；7、载玻片；8、第二透镜组；9、光电探测器；10、入射光束；11、反射光束；12、第一负焦距透镜；13、第一正焦距透镜；14、第二负焦距透镜；15、第二正焦距透镜；16、第三负焦距透镜。
具体实施方式
[0040]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0041]本专利技术将设计一种自动锁焦技术的控制算法系统及实现方法，该设计一方面提高了光斑探测的测量精度和重复精度，解决了在锁焦系本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种显微镜锁焦系统的锁焦控制方法，其特征在于，包括：获取光斑在光电探测器上的线性区域，定义所述线性区域的起始点，并根据起始点得到所述线性区域的线性方程；获取第一光斑并判断所述第一光斑是否满足线性方程，若所述第一光斑满足线性方程，则对第一光斑进行高斯拟合，得到第一高斯曲线；判断第一高斯曲线的第一线性度是否小于预设的第一阈值，若第一线性度小于预设的第一阈值，则获取第一高斯曲线的峰值点所对应的第一像素位置；将所述第一像素位置和起始点进行差值计算得到物镜的第一补偿距离；根据所述第一补偿距离移动物镜实现自动锁焦。2.根据权利要求1所述的一种显微镜锁焦系统的锁焦控制方法，其特征在于，所述锁焦控制方法还包括：若所述第一线性度大于预设的第一阈值，则重新对第一光斑进行高斯拟合，并判断重新拟合后的高斯曲线的线性度是否小于预设的第一阈值。3.根据权利要求1所述的一种显微镜锁焦系统的锁焦控制方法，其特征在于，所述锁焦控制方法还包括：判断对第一光斑进行高斯拟合的次数是否大于第二阈值，若大于，则停止高斯拟合，直接读取第一光斑中灰度值最大的点所对应的第二像素位置；将所述第二像素位置和起始点进行差值计算得到物镜的第二补偿距离；根据所述第二补偿距离移动物镜实现自动锁焦。4.根据权利要求1所述的一种显微镜锁焦系统的锁焦控制方法，其特征在于，所述获取光斑在光电探测器上的线性区域，定义所述线性区域的起始点，并根据起始点得到所述线性区域的线性方程，具体为：移动锁焦系统中物镜在Z轴方向的位置，将物镜移动过程中光斑灰度值发生变化的区域记为线性区域；定义所述线性区域的中心位置为起始点，根据所述起始点和线性区域得到该区域的线性方程。5.根据权利要求1所述的一种显微镜锁焦系统的锁焦控制方法，其特征在于，所述锁焦系统包括光源、分光镜、第一透镜组、二向色镜、物镜、第二透镜组、光电探测器和物镜移动单元；所述光源，用于生成入射光束，所述入射光束依次经过分光镜、第一透镜组、二向色镜、物镜并汇聚于物镜下方的载玻片的下表面；所述入射光束经载玻片反射后形成反射光束，所述反射光束依次经过物镜、二向色镜、第一透镜组、分光镜、第二透镜组并在光电探测器上形成光斑；所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵天野，孙佳音，杨乐宝，王宏达，
申请(专利权)人：广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院，
类型：发明
国别省市：
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