[发明专利]一种数字切片实时扫描自动聚焦跟踪方法

权利要求书

1.一种数字切片实时扫描自动聚焦跟踪方法，其特征在于：是首先调节一个水平放置的扫描成像装置和一个倾斜放置的聚焦成像装置使两者具有相同的视场；然后，在数字切片扫描过程中，用一个计算机处理系统控制载物台连续的匀速移动，同时控制扫描成像装置连续匀速抓取图像，并同时控制聚焦成像装置连续快速抓取聚焦图像；计算机处理系统对聚焦成像装置所抓取的聚焦图像进行实时处理分析，计算出当前聚焦图像的聚焦信息，并将当前的聚焦信息与之前扫描过程中各视场的聚焦信息相结合，动态建立当前位置的局部聚焦面数学模型，利用该数学模型来计算出下一个视场的图像聚焦位置，并控制载物台沿Z轴调焦方向运动，以在下一个视场出现时，到达最佳聚焦面位置；所述扫描成像装置抓取的视场图像用于数字切片图像，并从该视场图像获取该视场的准确聚焦位置并记录，作为后续聚焦动态预测中建立局部焦面数学模型的数据。

2.根据权利要求1所述的数字切片实时扫描自动聚焦跟踪方法，其特征在于：所述计算机处理系统控制载物台按照设定的速度匀速地连续移动，所述计算机处理系统控制扫描成像装置按设定的时间间隔匀速地周期性的抓取图像，所述计算机处理系统将针对载物台设定的连续移动速度和针对扫描成像装置设定的抓取图像的时间间隔设置为相关联，该相关联使得载物台在按照设定速度运行时，扫描成像装置按照设定时间间隔抓取的图像能够覆盖所有切片组织范围且没有遗漏，同时保证相邻视野抓取的图像之间存在一定的边界重叠,重叠部分的图像纹理用于图像之间的无缝拼接和融合。

3.根据权利要求1所述的数字切片实时扫描自动聚焦跟踪方法，其特征在于：所述计算机处理系统控制聚焦成像装置按照设定的时间间隔连续地抓取视场图像，并处理和分析该视场图像的聚焦面，控制载物台沿Z轴调焦方向移动至计算所得的聚焦面。

4.根据权利要求1所述的数字切片实时扫描自动聚焦跟踪方法，其特征在于：所述计算机处理系统对每个扫描经过的视场，根据扫描成像装置抓取该视场图像时的载物台位置，记录X、Y坐标，根据聚焦成像装置抓取该视场图像计算聚焦面，记录Z坐标，形成扫描后各视场点的三维点阵；当需要预测Z轴聚焦面位置时，可从获得的三维点阵中抽取其相邻的若干点，动态建立局部的切片组织表面数学模型，并从所述数学模型中计算Z聚焦面位置，并控制载物台沿Z轴调焦方向移动至计算所得的聚焦面。

5.根据权利要求2所述的数字切片实时扫描自动聚焦跟踪方法，其特征在于：所述计算机处理系统控制载物台按照设定的速度匀速地连续移动，该速度的设置取决于扫描成像装置和聚焦成像装置的抓图速度，和计算机处理系统对两个成像装置抓取图像的分析处理速度，使得扫描成像装置连续抓图、计算机处理系统到处理存储、聚焦成像装置的连续抓图处理分析能够严格同步。

6.根据权利要求2所述的数字切片实时扫描自动聚焦跟踪方法，其特征在于：所述计算机处理系统控制扫描成像装置抓取图像，所述扫描成像装置抓取图像时的曝光时间设置要保证其在载物台移动中所拍的图像不产生模糊，其曝光期间载物台运动导致的图像位移不超过1个像素。

7.根据权利要求3所述的数字切片实时扫描自动聚焦跟踪方法，其特征在于：所述计算机处理系统控制聚焦成像装置按照设定的时间间隔连续地抓取视场图像，所述计算机处理系统控制扫描成像装置按设定的时间间隔匀速地连续抓取图像，聚焦成像装置连续抓取视场图像的时间间隔小于扫描成像装置连续抓取视场图像的时间间隔。

8.根据权利要求3所述的数字切片实时扫描自动聚焦跟踪方法，其特征在于：所述计算机处理系统分别控制聚焦成像装置和扫描成像装置独立抓图，在载物台沿X、Y轴移动中，对聚焦成像装置抓取图像进行聚焦分析，对当前的聚焦位置偏移进行修正，并控制载物台沿Z轴调焦方向移动到指定聚焦位置。

9.根据权利要求4所述的数字切片实时扫描自动聚焦跟踪方法，其特征在于：所述计算机处理系统所动态建立局部的切片组织表面数学模型，为线性模型或非线性模型。

10.根据权利要求4所述的数字切片实时扫描自动聚焦跟踪方法，其特征在于：所述计算机处理系统所动态建立局部的切片组织表面数学模型，还用来在聚焦成像装置无法采集到聚焦信息时，通过建立的局部数学模型来计算当前位置的聚焦信息，并控制载物台沿Z轴移动到指定聚焦位置。