[发明专利]视觉辅助的傅里叶叠层成像位置标定方法及装置

摘要

本发明适用于显微成像技术领域，提供了一种视觉辅助的傅里叶叠层成像位置标定方法及装置，在传统傅里叶叠层成像计算恢复之前，通过视觉辅助双目系统采集未置于分辨率板下的LED阵列点亮时的图像，结合相机标定参数计算出其第一空间三维坐标；再通过在分辨率板上贴圆形标志点的方法找到显微视场中心的空间三维坐标；然后结合第一空间三维坐标并通过旋转平移变换找到系统处于聚焦位置时LED阵列的空间三维坐标，利用显微视场中心的空间三维坐标结合LED阵列在聚焦位置时的空间三维坐标计算出照明区域每一个LED到聚焦位置拟合平面的高度以及LED投影到拟合平面的横纵坐标，完成空间位置标定；本发明可避免位置偏差给恢复结果带来的影响。

主权项

一种视觉辅助的傅里叶叠层成像位置标定方法，其特征在于，所述傅里叶叠层成像位置标定方法运用于傅里叶叠层成像位置标定系统，所述标定系统包括：傅里叶叠层成像装置和视觉辅助双目相机，所述傅里叶叠层成像装置包括显微图像采集相机、显微镜、载物台、贴有圆形标志点的分辨率板和LED阵列，所述分辨率板置于所述载物台上，所述显微图像采集相机位于所述载物台正上方，所述LED阵列位于所述载物台正下方，并与所述载物台所在平面平行，所述视觉辅助双目相机包括：视觉辅助左相机和视觉辅助右相机，所述视觉辅助左相机、视觉辅助右相机位于所述傅里叶叠层成像装置的正前方，所述方法包括：步骤S1，利用所述显微图像采集相机采集所述贴有圆形标志点的分辨率板的图像，并结合圆形标志点提取算法提取所述分辨率板的图像中圆形标志点的圆心的图像像素坐标；步骤S2，利用所述显微图像采集相机采集图像，得到所述图像的显微视场中心点的图像像素坐标，利用三坐标仪测出所述贴有圆形标志点的分辨率板上每一级每一组元素的实际物理尺寸坐标，通过建立图像坐标系与实际物理尺寸坐标系之间的关系，计算出所述显微视场中心点和所述圆形标志点的圆心的实际物理尺寸坐标；步骤S3，利用所述视觉辅助双目相机采集未置于所述分辨率板下的所述LED阵列点亮时的图像，从而得到所述LED阵列中的每一个LED在所述视觉辅助双目相机中的图像坐标，由每一个LED的图像坐标以及预先标定的所述视觉辅助双目相机的标定参数计算出所述LED阵列的每一个LED的第一空间三维坐标；步骤S4，利用所述视觉辅助相机采集所述贴有圆形标志点的分辨率板在聚焦位置时的图像以及此时置于所述分辨率板下的LED阵列的图像，并结合预先标定的所述视觉辅助双目相机的标定参数计算出圆形标志点圆心在聚焦位置时的空间三维坐标以及未被遮挡的LED阵列在聚焦位置时的第二空间三维坐标；结合所述第一空间三维坐标和所述第二空间三维坐标得到LED阵列在聚焦位置时的空间三维坐标；步骤S5，根据所述圆形标志点圆心的空间三维坐标以及所述显微视场中心和圆形标志点的圆心的实际物理尺寸坐标的关系计算所述显微视场中心的空间三维坐标；并利用所述显微视场中心的空间三维坐标结合所述LED阵列在聚焦位置时的空间三维坐标计算出照明区域每一个LED到聚焦位置拟合平面的高度z以及LED投影到拟合平面的横纵坐标x、y，完成所述LED阵列相对所述分辨率板的空间位置(x,y,z)标定；同时结合所述显微视场中心的空间三维坐标和照明区域中LED阵列的标定结果计算每一个LED在待恢复高分辨率频谱中的位置坐标。