一种用于显微操作系统微执行器的追焦方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于显微操作系统微执行器的追焦方法和系统。本发明专利技术由光学显微镜获取图像，通过机器视觉定位微执行器；带动微执行器运动的机械手装有纳米级光栅传感器，该传感器用于检测微执行器在平行于焦平面的平面内的位移；结合图像反馈与光栅传感器的反馈信息，计算微执行器因离焦导致的平面位移，基于该平面位移信息，改变显微镜对焦模块的运动速度，用以补偿运动过程中带来的离焦。本发明专利技术可应用于基于光学显微镜搭建的显微操作平台，在细胞微操、显微注射以及其他相关生命科学领域，具备广泛的应用前景。具备广泛的应用前景。具备广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种用于显微操作系统微执行器的追焦方法和系统


[0001]本专利技术涉及自动化显微操作领域，尤其涉及一种用于显微操作系统微执行器的追焦方法和系统。

技术介绍

[0002]近些年显微操作技术，如细胞微操作、显微注射等，在生命科学领域相关的研究与实践中得到广泛应用。然而，从事显微注射的相关人员培养训练周期长，以及手工操作存在精度低、可控性低、稳定性低以及重复性差等局限性，限制了相关研究与实践的效率。为提升显微操作的精度、可控性、稳定性及重复性，以及减少对专业人员的依赖，自动化显微操作得到广泛研究。但是当微执行器沿垂直于焦平面方向移动时，微执行器会离开焦平面，其在成像平面中的画面会发生模糊，可能会导致机器视觉识别失败，从而导致自动化微操作过程的失败。因此，实现运动过程中微执行器的追焦十分关键。现有的显微镜自动对焦技术，无法用于追焦，只适用于静态物体的对焦，即当微执行器静止处于某一平面内时，通过图像反馈调整显微镜焦平面的位置，基于清晰度计算方法，判定微执行器处于焦平面内。当微执行器垂直于焦平面方向移动时，微执行器先执行一小步位移，然后进行对焦，重复上述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于显微操作系统微执行器的追焦方法，其特征在于，在微执行器运动过程中基于离焦检测获取的反馈信息，进行离焦补偿，并最终实现追焦；具体步骤如下：步骤1、离焦检测：结合机器视觉获取的微执行器位置信息和光栅传感器反馈的位置信息，计算微执行器因离焦导致的平面位移，基于该平面位移信息，获取微执行器离焦的方向与距离；步骤2、离焦补偿：基于步骤1获得的微执行器离焦的方向与距离，改变显微镜对焦轴的运动速度，将焦平面移动至微执行器所在平面，从而完成离焦补偿；并使显微镜对焦轴的运动速度与微执行器在成像光路上的运动速度一致，从而保证微执行器始终处于焦平面内，实现追焦。2.根据权利要求1所述的一种用于显微操作系统微执行器的追焦方法，其特征在于，通过微执行器的平面位移信息，获取微执行器的离焦方向和距离。3.根据权利要求1所述的一种用于显微操作系统微执行器的追焦方法，其特征在于，利用利用光栅传感器获取微执行器的平面位移信息，从而保证即使微执行器同时沿平面和Z轴方向运动时，仍能进行离焦检测。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永兴，王慧泉，史振兴，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：