[发明专利]电子显微镜的自动聚焦方法

权利要求书

1.一种电子显微镜的自动聚焦方法，其特征在于，所述自动聚焦方法基于机器视觉的图像处理，所述自动聚焦方法的步骤如下：

步骤1、初始化步进电机，将所述步进电机设置在初始位置处，使用相机采集第一张图像；

步骤2、对所述第一张图像进行全图图像处理，得到图像变化最明显的t个区域，同时计算并输出所述t个区域的梯度跳变值，具体包括：

步骤2.1、使用分块法将整幅图均匀分成n*m个区域；

步骤2.2、分别对每个小区域使用灰度直方图分析法进行灰度分析和统计；

步骤2.3、确定所述n*m个区域的二值化阈值，并对所述n*m个区域进行blob区域分析；

步骤2.4、根据灰度分析统计结果和blob区域分析结果找出图像变化最明显的t个区域，同时计算并输出t个梯度跳变值；

步骤3、使所述步进电机向前移动λ步长，并使用所述相机采集下一张图像；

步骤4、在步骤3采集的图像中，仅处理所述第一张图像中所标记的图像变化最明显的t个区域对应的位置，计算并输出所述t个区域的梯度跳变值；

步骤5、重复步骤3和步骤4，直到所述步进电机走完整个行程；

步骤6、将上述t个区域得到的所有梯度跳变值和所对应的电机位置分别拟合成t个二次曲线，从所述二次曲线中找到峰值所对应的电机位置，所述电机位置即为可拍摄到最清晰图像对应的焦距；

步骤7、使所述步进电机移动到所述电机位置，完成对焦，同时采集图像并显示。

2.如权利要求1所述的一种电子显微镜的自动聚焦方法，其特征在于，所述步骤2.3中采用最大类间方差法获得二值化阈值。

3.如权利要求1所述的一种电子显微镜的自动聚焦方法，其特征在于，所述步骤2.3中采用迭代法获得二值化阈值。

4.如权利要求1所述的一种电子显微镜的自动聚焦方法，其特征在于，所述步骤2.3中采用基于均值和方差的动态阈值法获得二值化阈值。

5.如权利要求1所述的一种电子显微镜的自动聚焦方法，其特征在于，所述λ步长设定为大于等于1。

6.如权利要求1所述的一种电子显微镜的自动聚焦方法，其特征在于，所述基于机器视觉的图像处理的步骤如下：

步骤11、收集采集到的图像；

步骤12、判断要处理的图像是否是采集到的第一张图像，如果判断是采集到的第一张图像，则对第一张图像进行全图处理，得到图像变化最明显的t个区域，计算并输出所述t个区域的梯度跳变值；如果判断采集到的图片不是第一张图片，仅处理所述第一张图像中所标记的图像变化最明显的t个区域对应的位置，计算并输出所述t个区域的梯度跳变值。

7.如权利要求1所述的一种电子显微镜的自动聚焦方法，其特征在于，所述初始位置为最远焦距处，使得步进电机从远到近移动，相机从远到近采集图像。

8.如权利要求1所述的一种电子显微镜的自动聚焦方法，其特征在于，所述初始位置为最近焦距处，使得步进电机从近到远移动，相机从近到远采集图像。