基于偏心光束法的自动对焦显微镜及其对焦方法

摘要

本发明公开了一种基于偏心光束法的自动对焦显微镜及其对焦方法，硬件构成包括偏心光束离焦量探测模块、显微成像模块、压电物镜驱动器、XY载物台及计算机处理系统。离焦量探测模块发射半圆形激光束照射样本表面，并获取样本反射形成的半圆形光斑图像；计算机处理系统经过自适应中值滤波、基于OSTU的Canny边缘检测、最小二乘法拟合等算法处理灰度化的光斑图像可得到光斑半径，根据半径-离焦量的线性关系模型，可计算该视场下样本离焦量；压电物镜驱动器带动物镜补偿离焦量；对焦完成后，显微成像模块获取清晰的样本图像。本发明具有对焦速度快、对焦精度高，线性范围大的优点，可满足显微镜在高倍物镜下快速、精确对焦的要求。

主权项

一种基于偏心光束法的自动对焦显微镜，其特征在于，包括自动对焦装置和XY载物台，所述自动对焦装置包括偏心光束离焦量探测模块、显微成像模块和压电物镜驱动器；其中：所述偏心光束离焦量探测模块用于发射偏心激光束照射样本表面，并获取反射回的半圆形光斑图像，所述半圆形光斑图像的半径与样本离焦量成线性关系；所述XY载物台用于移动样本，实现样本的扫描运动；所述显微成像模块，用于获取对焦完成后清晰的样本图像；所述压电物镜驱动器用于补偿当前视场的离焦量，完成对焦。