隨著圖像技術(shù)日趨成熟與發(fā)展,自動顯微鏡技術(shù)帶來的便捷已經(jīng)受到各行各業(yè)的認(rèn)可。在觀察微觀世界的任務(wù)中,顯微鏡自動聚焦技術(shù)通過使用圖像算法和搜索策略,為工作者省去對焦和移動視野等重復(fù)且繁雜的工作。但在顯微鏡自動聚焦和掃描過程中仍存在效率問題。首先,顯微鏡相機(jī)拍攝的圖像分辨率已經(jīng)超過百萬,且2K圖像漸漸成為主流,圖像本身計(jì)算量較大,導(dǎo)致清晰度評價算法效率低,影響聚焦效率。其次,顯微鏡成像易受到光照環(huán)境的影響,光照輕微的變化導(dǎo)致現(xiàn)有清晰度評價函數(shù)曲線不單調(diào),從而影響聚焦算法準(zhǔn)確性;現(xiàn)有清晰度評價函數(shù)無法滿足較高計(jì)算效率的同時自適應(yīng)光照強(qiáng)度。最后,需要圖像數(shù)字化的任務(wù)量不斷增加,現(xiàn)有焦點(diǎn)搜索策略以及掃描效率仍存在較大提升空間,效率低的焦點(diǎn)搜索策略和掃描策略會產(chǎn)生過多的搜索次數(shù),影響聚焦和掃描性能。為了提高顯微鏡自動聚焦的效率,本文從清晰度評價函數(shù)、焦點(diǎn)搜索、多視野掃描三個方面提升聚焦效率。具體內(nèi)容如下:1.提出自適應(yīng)光照強(qiáng)度的顯微鏡快速聚焦方法。該方法在提升計(jì)算效率方面提出自適應(yīng)內(nèi)容位置的加窗法,可以在聚焦內(nèi)容分布密集的位置加窗,減小清晰度評價函數(shù)計(jì)算量。在清晰度評價函數(shù)方面提出自適應(yīng)光照強(qiáng)度的... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

DNA倍體自動分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-12-計(jì)算機(jī)硬件配置：CPU：i5-4460s，內(nèi)存：8G，USB3.0接口。計(jì)算機(jī)軟件環(huán)境：操作系統(tǒng)：windows7，開發(fā)環(huán)境：VS2013，開發(fā)語言：C++。圖2-5DNA倍體自動分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.2-5StructureofDNAploidyanalysissystem電動載物臺是在原始光學(xué)顯微鏡上添加三個步進(jìn)電機(jī)，使得載物臺可以在水平方向以及目鏡方向運(yùn)動，達(dá)到變換視野和控制改變焦距的目的，如圖2-6所示：圖2-6DNA倍體自動分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.2-6StructureofDNAploidyanalysissystem

哈爾濱理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-18-3.3.2自適應(yīng)光照強(qiáng)度的清晰度評價函數(shù)由LGV算法可知，通過統(tǒng)計(jì)低灰度值的個數(shù)評價圖像的清晰度，此閾值為固定閾值，當(dāng)灰度直方圖發(fā)生偏移，此閾值失效將導(dǎo)致聚焦失敗。如圖3-3所示，為光照強(qiáng)度不同的兩個環(huán)境下，對同一視野拍攝的兩幅圖像。其中圖(a)視野較亮，高灰度值個數(shù)較多，可以推斷其灰度直方圖分布在灰度值較高的區(qū)域。圖(b)視野較暗，低灰度值個數(shù)較少，可以推斷其灰度直方圖分布在灰度值較低的區(qū)域。圖3-4為這兩幅圖像的灰度直方圖。a)較亮圖像b)較暗圖像a)Brighterimageb)Darkerimage圖3-3同一視野不同光照強(qiáng)度圖像Fig.3-3Imageswithdifferentlightintensitiesinthesamefieldofview圖3-4同一視野不同光照強(qiáng)度灰度直方圖Fig.3-4Grayscalehistogramsofdifferentlightintensitiesinthesamefield

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種顯微鏡自動聚焦算法[J]. 梁隆愷,趙晶,何勇軍.  哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
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碩士論文
[1]機(jī)載光電平臺可見光攝像機(jī)自動調(diào)焦技術(shù)研究[D]. 趙志彬.中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2010



本文編號：3117793