一种单像素显微成像的自动对焦装置、方法及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种单像素显微成像的自动对焦装置、方法及设备，装置包括：投影模块，用于生成第一图像，并投影至目标表面得到第二图像；调焦模块，用于对投影模块进行变焦，以调整第二图像的清晰度；探测模块，用于探测第二图像的光强，并输出光电响应值序列；计算控制模块，用于控制投影模块、调焦模块和探测模块的工作状态；根据光电响应值序列计算出准焦焦距。本发明专利技术可以用于快速、便捷地对投影在显微样品上的图像进行对焦，可广泛应用于单像素显微成像领域。微成像领域。微成像领域。

【技术实现步骤摘要】
一种单像素显微成像的自动对焦装置、方法及设备


[0001]本专利技术涉及单像素显微成像领域，尤其是一种单像素显微成像的自动对焦装置、方法及设备。

技术介绍

[0002]在显微单像素成像之前，需要进行对焦调整以保证空间光调制器投影在物体上的图像清晰、完整，传统对焦方法是通过人工控制透镜前后移动使投影图像聚焦，其对焦效果取决于人眼主观判断，所需对焦时间也较长。为了快速、可靠地进行显微对焦，多种包括通过深度学习对焦在内的显微自对焦技术被相继提出，但由于这些技术所需要的装置与单像素成像装置的兼容性较差，无法很好地将这些技术运用到单像素成像的实际操作当中，且现有技术实现单像素显微成像的设备较为复杂。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种单像素显微成像的自动对焦装置、方法及设备，用于快速、便捷地对投影在显微样品上的图像进行对焦。
[0004]本专利技术实施例的一方面提供了一种单像素显微成像的自动对焦装置，包括：
[0005]投影模块，用于生成第一图像，并投影至目标表面得到第二图像；
[0006本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单像素显微成像的自动对焦装置，其特征在于，包括：投影模块，用于生成第一图像，并投影至目标表面得到第二图像；调焦模块，用于对所述投影模块进行变焦，以调整所述第二图像的清晰度；探测模块，用于探测所述第二图像的光强，并输出光电响应值序列；计算控制模块，用于控制所述投影模块、所述调焦模块和所述探测模块的工作状态；根据所述光电响应值序列计算出准焦焦距。2.根据权利要求1所述的一种单像素显微成像的自动对焦装置，其特征在于，所述投影模块至少包括一个空间光调制器和一个光源；所述调焦模块至少包括一个可调焦透镜；其中，所述可调焦透镜的变焦范围记为[x1，x2]。3.一种单像素显微成像的自动对焦方法，其特征在于，应用于权利要求1至2任一项所述的一种单像素显微成像的自动对焦装置中的计算控制模块，所述方法包括：控制投影模块生成第一图像，并投影至目标表面得到第二图像；控制调焦模块将变焦范围从x1连续均匀变焦至x2，以调整所述第二图像的清晰度；其中，所述调焦模块的变焦范围为[x1，x2]；控制探测模块在所述调焦模块的变焦期间连续探测所述第二图像的光强，并输出光电响应值序列；根据所述光电响应值序列计算出准焦焦距；控制所述调焦模块变焦至所述准焦焦距。4.根据权利要求3所述的一种单像素显微成像的自动对焦方法，其特征在于，所述根据所述光电响应值序列计算出准焦焦距，包括：将所述光电响应值序列划分为K组，每组包含M
×
N个光电响应值；根据每组光电响应值计算对应的光强振幅值，得到K个光强振幅值；确定所述K个光强振幅值中最大值对应的焦距，作为准焦焦距X。5.根据权利要求4所述的一种单像素显微成像的自动对焦方法，其特征在于，所述根据每组光电响应值计算对应的光强振幅值，得到K个光强振幅值，包括：将每组M
×
N个光电响应值分为M组，每组包含N个光电响应值；根据光强振幅值计算式对每组N个光电响应值计算一个光强振幅值，得到M个光强振幅值，所述光强振幅值计算式为：其中，C
k,m
为第m个光强振幅值，为第m组投影中相移图像所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张子邦，邓子琳，戚少婷，钟金钢，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：