基于圖像識別的形態(tài)學(xué)檢測顯微鏡自動對焦系統(tǒng)

高帆　傅戈

摘 要：為滿足醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)診斷遠(yuǎn)程操作中顯微鏡觀測自動對焦的實時性和準(zhǔn)確性要求，設(shè)計了一個不改變光學(xué)顯微鏡結(jié)構(gòu)的自動對焦系統(tǒng)，并提出了一種結(jié)合圖像識別改進的自動對焦算法。

關(guān)鍵詞：自動對焦；圖像識別；醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)檢測

中圖分類號：TP391.41 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）2-0045-02

顯微鏡是一種光學(xué)儀器，它通過光學(xué)系統(tǒng)的作用將觀察對象放大，從微觀形態(tài)研究和認(rèn)識對象的特性。它已廣泛應(yīng)用于生物學(xué)、細(xì)胞組織學(xué)、臨床診斷、材料檢測、電子元件性能檢測和分析等各個領(lǐng)域。

醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)診斷是醫(yī)學(xué)診斷的最直接、最有效的科學(xué)方法，但正確診斷依賴于檢驗醫(yī)師和病理醫(yī)師的豐富經(jīng)驗。利用基于圖像反饋的自動化技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，可以高速便捷的把經(jīng)驗豐富的檢驗醫(yī)師和帶有網(wǎng)絡(luò)遙操作功能的高精度、高分辯醫(yī)療顯微鏡連接起來，檢驗醫(yī)師可以通過遠(yuǎn)程顯微鏡實時獲取顯微圖像，實現(xiàn)對病理的遠(yuǎn)程診斷，以解決形態(tài)學(xué)檢驗的效率低、感染風(fēng)險高、經(jīng)驗依賴性強、漏判誤判率高等問題。為了迅速而準(zhǔn)確地對顯微圖像進行自動采集、處理和識別，亟需設(shè)計出全自動控制的顯微鏡系統(tǒng)。該系統(tǒng)的瓶頸技術(shù)是自動對焦問題，因此有效地實現(xiàn)顯微鏡的自動對焦成為提高顯微分析系統(tǒng)性能、實現(xiàn)高精度測量的關(guān)鍵問題。

本文旨在設(shè)計一個準(zhǔn)確、高效、實時的適用于顯微觀測的自動對焦系統(tǒng)，結(jié)合形態(tài)學(xué)檢測的特點，實現(xiàn)診斷時成像系統(tǒng)對病理切片的自動對焦，以便于實時觀察和快速檢測，不僅為遠(yuǎn)程病理診斷，也為電子元件檢測及很多依賴全自動顯微鏡工作的系統(tǒng)提供實時、有效的自動對焦方法。……