基于圖像處理自動對焦的簡易顯微鏡設計與實現

陳 健， 陳德全

(1. 福建工程學院 福建省數字化裝備重點實驗室， 福建 福州 350118；2. 福建工程學院 信息科學與工程學院， 福建 福州 350118)

基于圖像處理自動對焦的簡易顯微鏡設計與實現

陳 健1,2， 陳德全2

(1. 福建工程學院 福建省數字化裝備重點實驗室， 福建 福州 350118；2. 福建工程學院 信息科學與工程學院， 福建 福州 350118)

為進行基于圖像處理的自動對焦算法測試，結合基于圖像處理自動對焦的顯微鏡通用結構，設計了一套由Arduino UNO開發板、紅外對管、計算機、工業數碼顯微鏡及電機組成的簡易顯微鏡，并結合自行設計的協議格式及對焦深度法實現顯微鏡的自動對焦過程。該系統具有結構簡單的特點，硬件設計適合進行課程設計，軟件設計部分涉及到圖像采集及基于圖像處理的自動對焦部分，適合進行算法設計及課程實驗。

顯微鏡； 自動對焦； 圖像處理; Arduino UNO

無論是光學顯微鏡還是數碼顯微鏡,對樣品進行顯微觀察時,大多采用手動對焦方法，不僅自動化程度低,而且容易產生人為誤差。對顯微鏡進行自動控制,實現自動對焦,不僅可以提高顯微鏡的自動化程度,提高實驗與分析的速度,也可以避免人為操作對成像質量的影響。為此，許多學者提出了具有自動對焦功能的顯微鏡系統結構,比如苗振魁等[1]為實現病理切片的自動檢測研制了一套顯微鏡圖像處理系統,該系統由三目照相生物顯微鏡、CCD攝像機和帶圖像處理卡的個人計算機組成；馬官營等[2]研制了顯微鏡自動控制系統作為輔件安裝在顯微鏡上,使得操作簡單,更能適用于遠距離觀測；……