r>[0037]步骤七、结束。
【具体实施方式】 [0038] 二:本实施方式与一不同的是:所述步骤二中随机蛇 形扫描的具体过程为:
[0039] 随机蛇形扫描中随机概率P是由每次扫描区域的数量而定,公式为:
[0040]
[0041]其中,q是步骤二确定的待扫描区域的数量,A是载玻片可扫描的区域数量;
[0042]在进行蛇形移动过程中,每一个位置扫描之前都进行一次概率预判,概率预判过 程为:生成一个0~1之间的随机数,如果小于P则为预判选中,反之为预判不选中,如果预判 为选中,则对此区域进行扫描,否则跳过扫描,并控制载物平台按步骤二选择的扫描方式沿 XY轴移动至下一个待采集图像区域。
[0043] 其它步骤及参数与【具体实施方式】一相同。
【具体实施方式】 [0044] 三:本实施方式与一或二不同的是:所述步骤三中在 进行载玻片全片扫描前,通过控制载物平台按步骤二选择的扫描方式沿XY轴移动,在载玻 片上随机选择5个区域采样,每个区域通过聚焦得到一张最清晰照片,然后根据5张最清晰 照片计算出低灰度值统计法(LGV)的阈值、变步爬山法聚焦策略中的门限和控制载物平台 沿Z轴移动的三个步长大小,三个步长分别为:最小步长S1,小步长S2,大步长S3 ;具体过程 为:
[0045] 步骤三一、通过控制载物平台沿Z轴上下移动到载玻片有效图像附近,设定为起始 位置,从起始位置开始上下搜索,找到一张最清晰的图像,继续将载物平台上升移动,直到 图像完全模糊,然后用电子显微镜最小有效步长S控制载物平台沿Z轴向下移动一个最小有 效步长S的距离,并采集每次移动后的图像,直到图像完全模糊即可停止移动,共采集N幅图 像,并控制载物平台回归起始位置;
[0046] 步骤三二、找到N幅图像中每一幅图像的最小灰度值,获得一个集合{In,h2,h3… hk…hn},hk为第k张图像的最小灰度值,选取其中最大值hi作为低灰度值统计法(LGV)的阈 {tTa<k<na<i<n;
[0047] 步骤三三、使用低灰度值统计法(LGV)计算N幅图像中每幅图像LGV的值,可获得集 合㈧^^…乂丄并找出最大值^^^!!;
[0048] 步骤三四、取从Vi到Vj之间的元素,其中,j>i且Vj〈Vi,通过比较判断Vi到Vj之间的 元素是否单调,其中,j>i且L〈V1;
[0049] 单调是判断元素是否严格按照从小到大,或者从大到小排列。
[0050] 如果不单调,利用栅栏法去掉从1到%之间元素的一半,并将电子显微镜最小有效 步长S增大2倍,重复步骤三四;
[0051] 如果单调,则电子显微镜最小有效步长S为变步爬山法聚焦策略中的最小步长S1, 执行步骤三五;
[0052] 步骤三五、通过控制电子显微镜载物平台沿XY轴移动,分别在载玻片中心点以及 载玻片除中心点外的四个随机位置利用低灰度值统计法(LGV)聚焦采集五张清晰的图像, 然后控制载物平台移动到载玻片中心点;
[0053]步骤三六、对五张清晰的图像进行灰度零值评价函数(GZV)计算,获得一个集合 { gl,g2,g3,g4,g5 },计算其中的均值得到G,G = ( gl+g2+g3+g4+g5 )/5 ;设置Gl = G+20作为小步长 的门限;G2 = G+45作为大步长的门限;
[0054]所述,gl为对五张清晰的图像中的第一张进行灰度零值评价函数计算的结果,沿为 对五张清晰的图像中的第二张进行灰度零值评价函数计算的结果,g3为对五张清晰的图像 中的第三张进行灰度零值评价函数计算的结果,g4为对五张清晰的图像中的第四张进行灰 度零值评价函数计算的结果,g 5为对五张清晰的图像中的第五张进行灰度零值评价函数计 算的结果;
[0055]步骤三七、通过对步骤三一中采集N幅图像进行GZV计算得到如图1的聚焦曲线图, 根据的值得到四个随机位置的四个聚焦位置XOXAXAXi,其中X2与X3之间距离的一半 为小步长81,心与乂4之间距离的一半为步长s2;如图1可见,在聚焦过程中,如果当前位置在Χ 2 与Χ3之间步长为si,在Χ^Χ2或者Χ3与Χ4之间步长为S2,聚焦位置小于者大于Χ4步长为S3 (在Xl左侧或者Χ4右侧步长为S2);
[0056] s为显微镜最小有效步长,si为聚焦策略最小步长,S2为聚焦策略小步长,S3为聚焦 策略大步长。
[0057] 其它步骤及参数与【具体实施方式】一或二相同。
[0058]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是:所述,电子显 微镜最小有效步长S是给定的,不同显微镜的有效步长不同,现所使用的显微镜最小有效步 长S是lum;
[0059] 其它步骤及参数与【具体实施方式】一至三之一相同。
【具体实施方式】 [0060] 五:本实施方式与一至四之一不同的是:所述步骤三 中低灰度值统计法(LGV)是通过计算图像中灰度值小于T的像素点的个数;
[0061] 计算公式为:
[0062]
[0063]
[0064] 其中,m、n是图像的长和宽,f(i,j)是对应坐标像素点的灰度值,T为低灰度值统计 法(LGV)的阈值,X为灰度值;fKx)为分段函数,i为该像素点对应图像中的行数,j为该像素 点对应图像中的列数。
[0065] 其它步骤及参数与【具体实施方式】一至四之一相同。
【具体实施方式】 [0066] 六:本实施方式与一至五之一不同的是:所述步骤五 中通过控制载物平台沿Z轴移动,改变载玻片到物镜之间的距离并使用变步爬山法,结合步 骤三和步骤四搜索步骤四中待采集图像的焦点位置,分为两个部分;
[0067] 第一个部分是寻找焦点位置阶段,通过对当前Z轴位置图像使用灰度零值评价函 数(GZV)计算,来确定焦点位置所在方向以及到焦点位置的大致距离,并采用变步爬山法策 略修改Z轴移动步长的大小,然后移动到焦点附近位置;
[0068] 第二个部分是确定焦点位置,采用Z轴移动的最小步长和LGV来;确定焦点位置,并 控制载物平台到达焦点;摄像头采集当前区域图像;
[0069] 这一步骤是聚焦的核心,前几步是移动平台到待采集图像的区域,这一步是聚焦, 就是将通过改变载玻片到物镜的距离让图像变得清晰,图像最清晰的位置就是焦点位置。 [0070] 具体过程为:
[0071] 步骤五一、摄像头采集当前显微镜载物平台距离物镜的相对位置Zi的图像,并计 算出此图像的GZV值gi,根据变步爬山法确定步长的大小,如果gi>G2,则步长为S3,跳转至步 骤五二;如果GKgKGs,则步长为 82,跳转至步骤五二;如果gKGi,则步长为S1,跳转至步骤五 四;
[0072] 其中位置2:是上一个扫描区域通过聚焦后Z轴停留的位置;在这里我解释一下,步 骤四的移动控制的是载物平台的XY方向,不改变Z轴的位置,所以步骤五的位置是上一个扫 描区域通过聚焦后Z轴停留的位置。
[0073]所述,GZV为灰度零值评价函数;
[0074]步骤五二、通过电机控制显微镜载物平台沿Z轴向上移动一个步长到距离物镜的 相对位置z2,摄像机采集当前位置Z2的图像,并计算出此图像的GZV的值g2,如果g 2大于gjlj 改变默认方向为下;如果g2小于等于gl,则默认方向为上;跳转至步骤五三;
[0075] 其中位置Z2是相对Zi向上移动一个步长的位置,也就是Z2 = Zi+步长;
[0076]步骤五三、向默认方向控制显微镜载物平台沿Z轴移动一个步长,步长大小由步骤 五一决定,并采集当前位置图像计算出GZV的值g3,根据变步爬山法确定步长的大小;如果g3 〈Gi,则步长为81,跳转至步骤五四;如果g3>G2,则步长为 S3,重复步骤五三;如果GKgKGs,则 步长为s2,重复步骤五三;
[0077]步骤五四、摄像机采集当前显微镜载物平台距离物镜的相对位置Z3的图像,并计 算出LGV的值L3,并根据变步爬山法确定步长的大小为si;跳转至步骤五五;
[0078]步骤五五、向默认方向控制显微镜载物平台沿Z轴移动一个步长SjljZ4,采集图像 并计算出其LGV的值L4,如果L4大于L3则不改变默认方向;否则改变默认方向并移动一个步 长81回到原来位置Z 3;跳转至步骤五六;
[0079]步骤五六、通过控制显微镜载物平台沿Z轴向默认方