【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学工程领域、计算机视觉领域或其他相关领域，具体而言，涉及一种用于扫描成像系统的虚焦检测方法及装置、虚焦检测系统。
技术介绍
1、随着数字化技术的发展愈趋成熟，基于机器视觉技术的光学成像系统已经广泛的应用在工业检测、医学和生命科学、安防监控、航天遥感等领域，为达到实时性要求，成像系统通常以凝视成像配合步进运动的方式或用tdi相机配合线扫描的方式完成对目标的拍摄，此时若成像光路内掺杂进水汽、灰尘等杂质，有一定概率使图像质量发生退化，需要成像系统对上述异常情况进行实时自动的检测、判断、拦截，避免质量退化后的图像对应的异常数据影响后续的图像信息处理结果。
2、相关技术中，一般使用以下两种异常情况检测方式：主观判别和自动对焦检测。其中，主观判别是指在成像系统完成扫描拍摄后，通过人工对扫描图像是否存在虚焦等像质退化现象，进而确定成像光路是否存在异常情况；自动对焦检测是指利用成像系统加装的自动对焦器，与运动平台形成闭环，在扫描成像过程中实时调节成像模块与拍摄目标之间的距离从而保证拍摄目标始终处于焦面位置，并在成像光路内出现杂质导致图像出现离焦问题的情况下，由自动对焦器反馈异常电学信号，通过对该异常电学信号进行处理，也可确定成像光路是否存在异常情况。
3、但上述两种异常情况检测方式存在明显的缺陷：主观判别方式存在滞后性，通常不能在异常情况发生的第一时间发现问题，并且自动化程度低、易用性差，不能将该方式集成到成像系统控制软件中；自动对焦检测方式中与运动平台形成闭环的自动对焦器价格昂贵，导致推广使用存在困难。
4、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种用于扫描成像系统的虚焦检测方法及装置、虚焦检测系统，以至少解决相关技术中虚焦检测技术存在滞后性、自动化程度不高的技术问题。
2、根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种用于扫描成像系统的虚焦检测方法，包括：确定拍摄目标的待拍摄起点，其中，所述拍摄目标固定在扫描成像系统的运动平台上；将所述拍摄目标移动至所述待拍摄起点，并获取该拍摄目标的扫描图像，其中，所述扫描图像是在所述运动平台按照预定运动方向进行运动的过程中，对该运动平台上的所述拍摄目标进行扫描得到的；响应虚焦检测指令，对所述扫描图像进行虚焦检测，得到检测结果，其中，所述虚焦检测指令的指令类型包括：局部虚焦检测和全局虚焦检测；在所述检测结果指示所述扫描图像出现虚焦异常的情况下，生成停止拍摄指令，其中，所述虚焦异常包括：局部虚焦异常或全局虚焦异常，所述停止拍摄指令用于控制所述扫描成像系统停止扫描成像。
3、可选地，确定拍摄目标的待拍摄起点的步骤，包括：在检测到所述拍摄目标的整体都处于拍摄范围的情况下，通过所述运动平台采集所述拍摄目标的定位图像，其中，所述运动平台在采集所述定位图像的过程中处于静止状态；分析所述定位图像中所述拍摄目标的特征，得到特征集合，其中，所述特征集合中包含下述至少一种特征：边缘特征、角点特征以及尺度不变特征；基于所述特征集合对所述定位图像进行解算，得到解算结果，其中，所述解算结果中包含所述拍摄目标的所述待拍摄起点。
4、可选地，对所述扫描图像进行虚焦检测，得到检测结果的步骤，包括：对所述扫描图像上的像素点沿第一预设方向进行灰度积分，得到该扫描图像的灰度曲线，其中，所述灰度曲线用于记录该扫描图像的一维灰度信息；基于预设滤波策略和预设形态学算法对所述灰度曲线进行滤波，其中，所述预设形态学算法包括：开运算和闭运算；对滤波后的所述灰度曲线进行气泡峰特征运算，得到气泡峰特征值集合，并基于所述气泡峰特征值集合生成所述检测结果。
5、可选地，对滤波后的所述灰度曲线进行气泡峰特征运算，得到气泡峰特征值集合，并基于所述气泡峰特征值集合生成所述检测结果的步骤，包括：对滤波后的所述灰度曲线进行全局搜索，得到该灰度曲线的全局灰度极小值，基于所述全局灰度极小值确定气泡峰中心；对所述灰度曲线和所述气泡峰中心进行特征运算，得到所述气泡峰特征值集合，其中，所述气泡峰特征值集合中的气泡峰特征值至少包含：幅值、峰度、波峰斜率以及波峰宽度值；按照预设权值对所述气泡峰特征值集合中的所有所述气泡峰特征值进行加权运算，得到运算结果；在所述运算结果超出预设阈值范围的情况下，将所述检测结果设置为扫描图像出现局部虚焦异常；或者，在所述运算结果未超出所述预设阈值范围的情况下，将所述检测结果设置为扫描图像未出现局部虚焦异常。
6、可选地，在对所述扫描图像上的像素点沿第一预设方向进行灰度积分之前，还包括：对所述扫描图像进行图像增强处理，其中，所述图像增强处理包含下述至少之一：归一化处理、平滑处理、差分计算、调整对比度、锐化图像以及直方图均衡化。
7、可选地，对所述扫描图像进行虚焦检测，得到检测结果的步骤，还包括：将所述扫描图像输入至预设逻辑回归模型；通过所述预设逻辑回归模型对所述扫描图像进行全局虚焦检测，输出所述检测结果。
8、可选地，通过所述预设逻辑回归模型对所述扫描图像进行全局虚焦检测，输出所述检测结果的步骤，包括：通过所述预设逻辑回归模型对所述扫描图像上的像素点沿第二预设方向进行灰度平均处理，得到该扫描图像在第三预设方向的一维灰度平均值集合，其中，所述第二预设方向与所述第三预设方向相互垂直，所述一维灰度平均值集合中包含m个一维灰度平均值，m为正整数；对所有所述一维灰度平均值沿所述第三预设方向进行差分卷积运算，得到所述扫描图像的灰度方差值；在所述灰度方差值小于或等于预设灰度方差阈值的情况下，将所述检测结果设置为扫描图像出现全局虚焦异常；或者，在所述灰度方差值大于所述预设灰度方差阈值的情况下，将所述检测结果设置为扫描图像未出现全局虚焦异常。
9、可选地，所述预设逻辑回归模型是通过如下方法得到的：采集n张样本图像，得到样本集，其中，每张所述样本图像携带一个图像标签，所述图像标签为：正常图像或者全局虚焦图像，n为正整数；将所述样本集输入至初始逻辑回归模型，输出分类结果，其中，所述分类结果中包含所述n张样本图像对应的n个模型分类标签，所述模型分类标签是所述初始逻辑回归模型对每张所述样本图像进行差分卷积运算，得到灰度方差值之后，基于n个所述灰度方差值对所述n张样本图像进行分类得到的；在确定任一所述样本图像的所述模型分类标签与该样本图像携带的所述图像标签不一致的情况下，调整所述初始逻辑回归模型的模型参数；在所述样本集中的每个所述样本图像的所述模型分类标签与该样本图像携带的所述图像标签均一致的情况下，停止调整所述模型参数，得到所述预设逻辑回归模型。
10、根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种虚焦检测系统，包括：显微成像平台，与图像处理模块连接，用于采集拍摄目标的定位图像，以及扫描所述拍摄目标得到扫描图像，并将所述定位图像和所述扫描图像传输至所述图像处理模块；所述图像处理模块，与所述显微成像平台和上位机控制模块分别连接，用于基于所述定位图像解算所述拍摄目标的待拍摄起点，以及对所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于扫描成像系统的虚焦检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的虚焦检测方法，其特征在于，确定拍摄目标的待拍摄起点的步骤，包括：
3.根据权利要求1所述的虚焦检测方法，其特征在于，对所述扫描图像进行虚焦检测，得到检测结果的步骤，包括：
4.根据权利要求3所述的虚焦检测方法，其特征在于，对滤波后的所述灰度曲线进行气泡峰特征运算，得到气泡峰特征值集合，并基于所述气泡峰特征值集合生成所述检测结果的步骤，包括：
5.根据权利要求3所述的虚焦检测方法，其特征在于，在对所述扫描图像上的像素点沿第一预设方向进行灰度积分之前，还包括：
6.根据权利要求1所述的虚焦检测方法，其特征在于，对所述扫描图像进行虚焦检测，得到检测结果的步骤，还包括：
7.根据权利要求6所述的虚焦检测方法，其特征在于，通过所述预设逻辑回归模型对所述扫描图像进行全局虚焦检测，输出所述检测结果的步骤，包括：
8.根据权利要求6所述的虚焦检测方法，其特征在于，所述预设逻辑回归模型是通过如下方法得到的：
9.一种虚焦
10.一种用于扫描成像系统的虚焦检测装置，其特征在于，包括：
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至8中任意一项所述的用于扫描成像系统的虚焦检测方法。
12.一种电子设备，其特征在于，包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1至8中任意一项所述的用于扫描成像系统的虚焦检测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于扫描成像系统的虚焦检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的虚焦检测方法，其特征在于，确定拍摄目标的待拍摄起点的步骤，包括：
3.根据权利要求1所述的虚焦检测方法，其特征在于，对所述扫描图像进行虚焦检测，得到检测结果的步骤，包括：
4.根据权利要求3所述的虚焦检测方法，其特征在于，对滤波后的所述灰度曲线进行气泡峰特征运算，得到气泡峰特征值集合，并基于所述气泡峰特征值集合生成所述检测结果的步骤，包括：
5.根据权利要求3所述的虚焦检测方法，其特征在于，在对所述扫描图像上的像素点沿第一预设方向进行灰度积分之前，还包括：
6.根据权利要求1所述的虚焦检测方法，其特征在于，对所述扫描图像进行虚焦检测，得到检测结果的步骤，还包括：
7.根据权利要求6所述的虚焦检测方法，其特征在于，通过所述预设逻辑回归模型对所述扫描图像进行全局虚焦检测，输...
【专利技术属性】
技术研发人员：段锁城，苗亮，杜凤喜，
申请(专利权)人：长春长光华大智造测序设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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