[发明专利]一种显微镜锁焦系统的锁焦控制方法及锁焦装置

说明书

本发明属于显微镜技术领域，公开了一种显微镜锁焦系统的锁焦控制方法及锁焦装置，所述控制方法包括：获取光电探测器上光斑的线性区域的线性方程；判断所述第一光斑是否满足线性方程，若满足，则对第一光斑进行高斯拟合，得到第一高斯曲线；判断第一高斯曲线的第一线性度是否小于预设的第一阈值，若小于第一阈值，则获取第一高斯曲线的峰值点所对应的第一像素位置；将第一像素位置和起始点进行差值计算得到物镜的第一补偿距离；根据第一补偿距离移动物镜实现自动锁焦。有益效果：根据预先获取的线性区域对光斑是否为离散点，对获取的光斑进行筛选，避免使用误差较大的光斑进行锁焦系统的调节，提高了锁焦系统的调节精度和重复精度。

技术领域

本发明涉及显微镜技术领域，特别是涉及一种显微镜锁焦系统的锁焦控制方法及锁焦装置。

背景技术

自动锁焦技术通过探测反馈光斑在光电探测器上的移动，来获取检测表面位置的变化量；再利用机械控制元件如压电陶瓷、纳米级Z轴控制平台等对物镜进行移动，补偿外界因素干扰对样品层位置移动的误差。光电探测器连接数据采集卡对光斑信息进行解读，在PC端可以实时得到光斑的位置信息，光斑可在一定的像素位置范围内可以发生移动，即探测量程。一个像素点对应着光斑的一个质心位置，当样品发生微小的震动时，光斑便会照射在另一个像素点。利用质心位置的差值，来计算机械控制元件需要移动的补偿量，实时地对物镜进行Z轴方向的移动。

在利用自动锁焦技术进行探测时，系统的探测精度和重复精度会受到光学设计和机械加工的限制，无法对更高精度的位置信息进行解析。因此需要对现有计算的锁焦技术进行改进，提高锁焦系统的探测精度和重复精度。

发明内容

本发明的目的是：对现有技术中的锁焦技术进行改进，提高系统的探测精度和重复精度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种显微镜锁焦系统的锁焦控制方法，包括：

获取光斑在光电探测器上的线性区域，定义所述线性区域的起始点，并根据起始点得到所述线性区域的线性方程。

获取第一光斑并判断所述第一光斑是否满足线性方程，若所述第一光斑满足线性方程，则对第一光斑进行高斯拟合，得到第一高斯曲线。

判断第一高斯曲线的第一线性度是否小于预设的第一阈值，若第一线性度小于预设的第一阈值，则获取第一高斯曲线的峰值点所对应的第一像素位置。

将所述第一像素位置和起始点进行差值计算得到物镜的第一补偿距离。

根据所述第一补偿距离移动物镜实现自动锁焦。

进一步的，所述锁焦控制方法还包括：

若所述第一线性度大于预设的第一阈值，则重新对第一光斑进行高斯拟合，并判断重新拟合后的高斯曲线的线性度是否小于预设的第一阈值。

进一步的，所述锁焦控制方法还包括：

判断对第一光斑进行高斯拟合的次数是否大于第二阈值，若大于，则停止高斯拟合，直接读取第一光斑中灰度值最大的点所对应的第二像素位置。

将所述第二像素位置和起始点进行差值计算得到物镜的第二补偿距离。

根据所述第二补偿距离移动物镜实现自动锁焦。

进一步的，所述获取光斑在光电探测器上的线性区域，定义所述线性区域的起始点，并根据起始点得到所述线性区域的线性方程，具体为：

移动锁焦系统中物镜在Z轴方向的位置，将物镜移动过程中光斑灰度值发生变化的区域记为线性区域；定义所述线性区域的中心位置为起始点，根据所述起始点和线性区域得到该区域的线性方程。

进一步的，所述锁焦系统包括光源、分光镜、第一透镜组、二向色镜、物镜、第二透镜组、光电探测器和物镜移动单元。