基于普通顯微鏡的圖像采集系統(tǒng)數(shù)字化技術研究.pdf

1、目前，高科技研究型顯微鏡(例如透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡)等光學儀器的調焦系統(tǒng)大部分都已經(jīng)采用了自動調焦，有些配備數(shù)字照相系統(tǒng)，這些儀器價格昂貴。本研究基于普通顯微鏡進行改造，開發(fā)出數(shù)字化顯微圖像自動采集系統(tǒng)，獲取準確的圖像信息，并應用于生物醫(yī)學、材料學、科研實驗等各個領域中。 本論文主要開展了數(shù)字化顯微鏡圖像采集系統(tǒng)技術研究，設計了數(shù)字化圖像采集系統(tǒng)的總體方案，并對各部分進行了的詳細設計。采用步進電機來實現(xiàn)自動載物臺的控制

2、和物鏡切換，設計了相應的軟硬件接口。圖像獲取裝置的設計，從視覺系統(tǒng)的光學性能要求出發(fā)討論了CCD的選用。調焦機構通過加裝步進電機來實現(xiàn)自動調焦，開發(fā)了顯微視場的自動對準機構及物鏡控制轉換機構。 研發(fā)了顯微圖像獲取的自動聚焦技術，提出了一種自動聚焦算法來實現(xiàn)顯微圖像自動聚焦。該算法綜合了快速灰度差分法和高精度拉普拉斯函數(shù)法的優(yōu)點，根據(jù)聚焦過程中各階段聚焦評價函數(shù)的梯度，選擇合適的焦距評價函數(shù)和步長，并通過改變步長實現(xiàn)了從快速粗調到

3、精確細調的過渡，在實際應用中達到了較好的效果。 圖像拼接技術一直是計算機視覺、圖像處理和計算機圖形學的熱點研究方向。按照圖像拼接的流程，對圖像預處理、圖像配準和圖像融合等關鍵技術進行了討論，提出了一種圖像拼接方法，開發(fā)了相應的拼接程序，實踐證明該方法能夠較好地滿足圖像處理過程的實時性和準確性，并且很好地解決了場景拼接過程中常見的“拼縫”現(xiàn)象。 基于普通顯微鏡開發(fā)的顯微圖像數(shù)字化采集系統(tǒng)，已成功應用于遠程醫(yī)療和顯微鏡生物觀