[发明专利]基于荧光成像的扫描仪对焦方法

说明书

本发明提供了基于荧光成像的扫描仪对焦方法，包括：S101、控制载物台沿指定方向按照第一步长值移动；S102、载物台每移动一步，采集一幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值；S105、在最后一幅荧光显微图像对应的载物台的位置与前一幅荧光显微图像对应的载物台的位置之间的位置区间内，获取至少三幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，其中，第二步长值小于第一步长值；S106、从所有荧光显微图像的对焦评价值中确定最大对焦评价值；S107、根据最大对焦评价值对应的荧光显微图像对应的载物台的位置信息进行调焦。本发明有效节约物镜的扫描时间，提高对焦速度。

技术领域

本发明涉及扫描仪对焦技术领域，尤其是涉及一种基于荧光成像的扫描仪对焦方法。

背景技术

在荧光光学显微成像中，为了能够获取生物组织样本完整的形态数据，通常都是对整个生物组织样本进行切片成像。生物荧光信号基本都是特别微弱与纤细。在荧光光学显微成像中，物镜与生物组织样本表面之间有一定的介质，例如空气、缓冲水溶液等，若介质在成像过程中发生变化，比如缓冲水溶液的温度以及浓度都会影响光在水中的折射率，从而改变物镜焦面的位置。故在荧光显微成像过程中需要保证成像系统的焦面在生物组织样本上，否则，即使成像系统的焦面与生物组织样本的表面之间存在1μm的距离，整个荧光信号也完全是模糊的，所以荧光光学显微成像系统在长时间成像过程中一定需要进行焦面调节。

针对焦面调节问题，可以采取人员值班的方式，定时进行查看成像系统焦面并调节，但是这种方法人力成本太大，技术门槛高。

在显微镜领域，通过成像系统能够自动调焦，但是大部分自动对焦方法基本都是基于硬件进行。有些荧光显微成像系统的自动对焦方法应用于玻片成像，即通过玻片表面的反射光进行焦面判断。这种对焦方法并没有实现对生物组织本身进行对焦，而只是确定了荧光光学显微成像系统理想状态下的对焦。若物镜与样品之间有缓冲溶液作为介质，则温度或者缓冲溶液的浓度会影响光的折射率，从而基于该方法的自动对焦毫无效果。

中国专利申请CN112099216A公开了一种电动荧光显微镜的调焦方法，特点是选取已装载的切片为目标物，将载物台沿显微镜Z轴移动，采集目标物的若干幅多焦面图像，构成图像序列；对图像序列中的每一幅图像进行清晰度计算，分别得到每幅图像的清晰度，将所有图像的清晰度生成清晰度序列；遍历清晰度序列，得到清晰度最大的图像，将清晰度最大的图像所对应的位置作为对焦位置；沿显微镜Z轴调整载物台至对焦位置即完成调焦。但是该技术方案需要遍历载物台的位移区间，比较耗时，对焦慢。

发明内容

本发明提供了一种基于荧光成像的扫描仪对焦方法，以解决现有技术中扫描仪对焦过程中历载物台的位移区间，较耗大，对焦慢的技术问题。

本发明的一个方面在于提供一种基于荧光成像的扫描仪对焦方法，所述对焦方法包括如下方法步骤：

S101、控制载物台沿指定方向按照第一步长值移动；

S102、载物台每移动一步，针对载物台上承载的玻片，采集一幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，并记录对应的载物台的位置信息；

S103、载物台从初始位置开始移动，若检测到后一幅荧光显微图像的对焦评价值减去前一幅荧光显微图像的对焦评价值的差值为负值，则调整移动方向为指定方向的反方向；

S104、判断后一幅荧光显微图像的对焦评价值减去前一幅荧光显微图像的对焦评价值的差值是否为负值；若是，则执行步骤S105，进行焦距细调，若否，则执行步骤S108，继续沿指定方向的反方向移动；

S105、在最后一幅荧光显微图像对应的载物台的位置与前一幅荧光显微图像对应的载物台的位置之间的位置区间内，载物台按照第二步长值移动进行扫描，获取至少三幅荧光显微图像，计算每一幅荧光显微图像的对焦评价值，并记录对应的载物台的位置信息，其中，第二步长值小于第一步长值；