申请/专利权人：江苏游隼微电子有限公司

申请日：2024-01-12

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117555123B

主分类号：G02B21/24

分类号：G02B21/24;G02B7/28;G02B7/38

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2024.03.01#实质审查的生效;2024.02.13#公开

摘要：本发明公开了一种电子显微镜自动对焦方法及装置，首先在镜头对焦的初始位置和初始位置前后另外两个位置分别采集图像，计算所采集图像各自对应的评价值，根据评价值对三个位置进行修正，再根据离焦分析法计算出粗调正焦位置；然后在粗调正焦位置和粗调正焦位置前后另外两个位置分别采集图像，计算所采集图像各自对应的评价值，根据评价值对三个位置进行修正，再根据曲线拟合法计算出细调正焦位置；最后镜头移动到细调正焦位置，完成自动对焦。相比传统被动式自动聚焦中所采用的对焦搜索算法，本发明完成自动对焦所需步骤少，提高了离焦量大时的图像区分能力，提高了电子显微镜的对焦速度。

主权项：1.一种电子显微镜自动对焦方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在镜头对焦的初始位置和初始位置前后另外两个位置分别采集图像，计算所采集图像各自对应的评价值，根据评价值对镜头对焦的三个位置进行修正，然后根据离焦分析法计算出粗调正焦位置；步骤2：在粗调正焦位置和粗调正焦位置前后另外两个位置分别采集图像，计算所采集图像各自对应的评价值，根据评价值对镜头对焦的三个位置进行修正，然后根据函数拟合法计算出细调正焦位置；步骤3：镜头移动到细调正焦位置，完成自动对焦；所述步骤1中，设镜头对焦的初始位置为X1，前后另外两个位置分别为X2＝X12，X3＝M-X12，M为调焦范围最大位置；设位置X1、X2、X3所采集图像对应的评价值分别为Y1、Y2、Y3，则根据评价值对镜头对焦的三个位置进行修正包括如下步骤：如果Y2Y1Y3，则用代替X1、X2、X3中离X4最远的位置；如果Y2Y1Y3，则用代替X1、X2、X3中离X4最远的位置，L表示对焦系统调焦范围内步进马达采样位置数；然后在位置X4处重新采集图像，并对应计算得到评价值Y4；所述步骤1中，对于大小为m×n的图像fx,y，m为图像的宽度，n为图像的高度，x表示像素在宽度方向的值，x∈[0,m]，y表示像素在高度方向的值，y∈[0,n]，计算图像的评价值包括如下步骤：对于像素x,y，向右下构建大小为N×N的像素块A，计算像素块A的灰度平均值Hx,y；选取像素块A右侧相隔3个像素，大小也为N×N的像素块B，计算像素块B的灰度平均值Rx,y；则像素块A的梯度值Tx,y＝R-x,y-Hx,y2；逐个计算图像第一行至第n-2行中，以第一至第m-8个像素为起点的各像素块的梯度值；最终整个图像的评价值所述步骤1中，根据离焦分析法计算出粗调正焦位置包括如下步骤：根据修正后的三点位置Xi及对应的评价值Yi计算出拟合函数中的参数xf，取粗调正焦位置X5为xf的向下取整值，其中a和b为函数系数；所述步骤2中，粗调正焦位置X5和位置X5前后另外两个位置分别为设位置X5、X6、X7所采集图像对应的评价值分别为Y5、Y6、Y7，则根据评价值对镜头对焦的三个位置进行修正，包括如下步骤：如果Y6Y5Y7，则用代替X5、X6、X7中离X8最远的位置；如果Y7Y5Y6，则用代替X5、X6、X7中离X8最远的位置；然后在位置X8处重新采集图像，并对应计算得到评价值Y8；对新的三个评价值再次判断是否单调，若单调则重复本步骤继续进行修正，循环该修正过程到所得到的三个评价值满足不单调为止；所述步骤2中，对于大小为m×n的图像fx,y，m为图像的宽度，n为图像的高度，x表示像素在宽度方向的值，x∈[0,m]，y表示像素在高度方向的值，y∈[0,n]，计算图像的评价值包括如下步骤：像素x,y的梯度值Gx,y＝fx+2,y-fx,y，则图像的评价值所述步骤2中，根据函数拟合法计算出细调正焦位置包括如下步骤：根据最终修正后的三点位置Xi及对应的评价值Yi计算出拟合函数中的参数x’f，取细调正焦位置X9为x’f的向上取整值，其中c和d为函数系数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 江苏游隼微电子有限公司 一种电子显微镜自动对焦方法及装置

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