显微镜一种新的自动聚焦算法

在开发普通光学显微镜自动聚焦系统的过程中,超初作者采用图像灰度熵和灰度方差这两种常用的显微镜聚焦算法,但实际应用效果不很理想。经检验发现了两种算法的一些不足之处,并针对这些不足点加以改进,进而提出了灰度差分绝对值之和算法。经实际聚焦过程中的对比实验,证明了新算法在聚焦可靠性、聚焦速度及聚焦结果等方面都具有一定的优越性。     

稀疏图像内容情况下显微镜自动聚焦算法

自动聚焦是全自动显微成像中的关键技术.为了解决在极低内容密度(稀疏内容)情况下传统聚焦方法无法成功找到焦平面的问题提出一种基于图像内容重要度加权的聚焦函数增强算法.该算法利用聚焦过程中当前图像和参考图像中对应像素沿光轴方向的梯度变化规律对像素进行分类,并根据不同像素对图像清晰程度判决的贡献大小自适应调整当前像素的重要度因子,通过这种方式增强了图像内容像素的计算权重并有效抑制了镜头杂质及背景噪声,极大地增强了聚焦曲线的陡峭度在此基础上,采用图像分块的方式来克服显微镜Z轴机械系统误差对算法性能的影响并降低算法复杂度.实验结果表明,在图像内容非常稀疏的情况下,该算法的聚焦成功率高达90％,而传统聚焦算法的成功率仅为24％.     

稀疏图像内容情况下显微镜自动聚焦算法?

自动聚焦是全自动显微成像中的关键技术。为了解决在极低内容密度(稀疏内容)情况下传统聚焦方法无法成功找到焦平面的问题,提出一种基于图像内容重要度加权的聚焦函数增强算法。该算法利用聚焦过程中当前图像和参考图像中对应像素沿光轴方向的梯度变化规律对像素进行分类,并根据不同像素对图像清晰程度判决的贡献大小自适应调整当前像素的重要度因子,通过这种方式增强了图像内容像素的计算权重并有效抑制了镜头杂质及背景噪声,极大地增强了聚焦曲线的陡峭度。在此基础上,采用图像分块的方式来克服显微镜Z轴机械系统误差对算法性能的影响并降低算法复杂度。实验结果表明,在图像内容非常稀疏的情况下,该算法的聚焦成功率高达90%,而传统聚焦算法的成功率仅为24%。     

基于图像清晰度的自动聚焦算法

在数字监控和机器视觉中,摄像头的焦距可以由计算机根据图像的清晰度自动控制。本文针对监控系统在目标跟踪时对自动聚焦的速度和精度的要求,提出了两次定位、单向搜索的快速精确的聚焦算法。在聚焦精度方面首先针对全局图像进行第一次粗略的聚焦,图像的清晰度判断采用计算速度较快的相邻象素差分法的判断函数;然后再对图像中的目标区域进行第二次精确的聚焦,图像清晰度判断采用对清晰度变化敏感的基于Laplacian边缘检测的判断函数。调焦过程采用最佳焦距位置的单向搜索法,以提高聚焦的速度。实验证明该算法具有较好的实时性和精确性。     

基于高清网络摄像机的自动聚焦算法

针对传统的聚焦评价函数运算量大、峰值搜索算法易受干扰且视频质量反复变化的问题,实现一种较传统聚焦评价函数与爬山算法相结合的聚焦算法更好的自动聚焦算法.采用TI公司的TMS320DM368处理器自带的自动聚焦(AF)引擎作为硬件实现的聚焦评价函数;采用的峰值搜索算法将聚焦曲线分为聚焦区和散焦区,在散焦区使用大步长的GM(1,1)模型预测搜索方向,在聚焦区使用小步长的爬山算法搜索峰值.实验结果表明,该算法拥有更好地实时性与准确性,适用于高清网络摄像机的自动聚焦.     

基于图像清晰度的快速自动聚焦算法

提出了一种新的快速自动聚焦算法;通过梯度阈值处理提高聚焦图像的信噪比,对选取的聚焦窗口采用图像边缘点判据与改进的Tenengrad聚焦函数相结合的方法,通过自适应变步长登山搜索算法实现了自动聚焦过程从快速粗调到精确细调的过渡;验证结果证明该算法和实际聚焦过程吻合,比已有的聚焦算法在聚焦可靠性、速度及灵敏度上有较大提高。     

岩石薄片显微图像的自动聚焦算法

岩石薄片显微图像在有较多的平坦背景区域且受到杂质和噪声干扰时,现有的聚焦算法极易出现自动聚焦失败。本文针对岩石薄片显微图像的相关特性,提出一种改进的Vollath函数清晰评价函数,该算法基于图像的互相关函数,可以有效抑制噪声、减少杂质干扰,再结合变步距渐进爬山算法实现岩石薄片显微图像的自动聚焦。大量实验表明,该算法基本可以满足实时性要求,并表现出卓越的单峰性和抗噪性,已在岩石薄片显微图像的自动聚集中进行实际应用。     

显微视觉系统中自动聚焦算法的研究

针对自动聚焦过程中的聚焦评价函数、聚焦窗口、搜索算法进行了研究。首先改进了Robert函数增加了聚焦评价函数的陡峭度;其次针对固定聚焦窗口无法准确找到聚焦物体的缺点,提出了一种动态选择聚焦窗口的方法,该方法将图像分块,利用不同子块的梯度变化程度区分物体和背景,该方法更具适应性;进而提出了大步长和小步长相结合的爬山搜索算法,经过改进后的爬山搜索算法能更准确地找到焦平面;最后通过自行研发的显微视觉系统验证了所提自动聚焦方案的有效性。     

显微镜载物台自动控制及自动聚焦系统设计

为了解决自动测量系统中的自动聚焦问题 ,在普通光学显微镜上加装了自动载物台 ,并设计了相关的软硬件接口。在自动测量系统的开发过程中 ,提出了判定图像清晰度的八邻点平方差之和算子与变步距遍历搜索算法 ,在实际应用中达到了较好的效果。     

基于FPGA的步进电机驱动及自动聚焦的实现

基于Xilinx公司的Spartan-IIE系列FPGA XC2S300E-6-PQ208C完成了一种聚焦马达驱动及自动聚焦的完整设计。该设计接收CCD图像传感器套件输出的图像信号,采用一种改进的灰度差分法作为聚焦评价函数,即将一场图像的所有像素的亮度值与周围像素的亮度值差的绝对值的和作为聚焦评价函数,根据相邻同场的聚焦评价函数的比较结果,配合相应的搜索策略来控制步进电机的转动方向,实现图像的自动聚焦。实际实现的聚焦效果优于改进前的聚焦算法。     

超大视场自适应快速对焦算法

为满足超大视场机器视觉自动对焦系统快速检测的要求,研究了一种基于对焦深度的自适应快速对焦算法。该算法采用粗对焦与精确对焦相结合的二级对焦策略,在不同的检测区域实现自适应选择最佳评价函数,实现自适应快速对焦。实验结果表明该算法在保持调焦精度的前提下,能够在大视场内快速聚焦,最终实现平均对焦时间小于0.5 s,一次性对焦成功率高达95%,满足自动对焦系统对高速、高精度自动对焦的要求。     

一种基于灰度分割的自动调焦算法

针对红外图像的自动调焦问题,提出了基于灰度分割的图像清晰度评价函数,对比传统的图像清晰度评价算法,新算法满足无偏性和单峰性,并且具有更高的灵敏度和较快的计算速度。     

嵌入式视频显微镜自动调焦控制系统设计

针对视频显微镜手动调焦效率低、精度差、难以得到最佳显微图像的现状,设计了一种基于嵌入式开发和Matlab数字图像处理的自动调焦控制系统.通过在显微镜调焦、变倍手轮和光照调节处添加精密传动机构,并由单片机电路控制部分实现计数脉冲的获取和电机的控制;所获序列显微图像经电荷耦合器件(CCD)镜头传至PC系统,并由Matlab图像处理软件对其进行清晰度判定,结合设计的取均值约束二次调焦的变步长自动搜索算法,以寻找最清晰显微图像,从而完成自动调焦.实验表明:系统可完全取代传统手动调焦操作,且精度更高,在细分驱动条件下,调焦和变倍过程的最小精度可达到1μm.     

基于纺织纤维截面的多焦面处理方法研究

在拍摄纺织纤维截面切片时,全自动控制显微镜需要解决多焦面问题。在本文提出的方法中,将纺织纤维截面切片按一定规则划分为多个子区域,以子区域为单位进行聚焦判别,然后将各个子区域的计算结果进行合并,并对各区域边界进行灰度平均。实验结果表明,此方法采集到的图像有效地克服了多焦面问题,能够保证后续图像识别的准确性。     

红外成像区域法自动调焦聚焦区域的研究

在红外成像区域法自动调焦系统中,聚焦区域选择很重要。为此,对一组红外图像进行实验仿真,选择相同大小、不同位置的聚焦区域观察其对调焦评价函数曲线的影响,以及选择同一聚焦位置、不同大小的聚焦区域观察其对调焦评价函数曲线的影响,通过分析得出聚焦区域选择的基本原则。     

触控自动化显微成像系统

为开发一种基于触控操作的自动化显微成像系统,结合了光学、机械、集成电路和计算机等技术应用,所有控制操作都可在带触屏的上位机屏幕上通过各种手势来实现.系统的主要功能包括实时预览和拍照、图像处理、自动对焦、目标寻回定位等.本系统能显著提高显微镜观测和操作的精度,提升工作效率,并为今后资源共享提供了平台.     

一种基于适配器内部连线的布线算法及其实现

基于通用自动测试系统开发平台研究,论文介绍一种基于朝向目标的自动布线算法,并应用到适配器内部物理通路连接关系图的自动绘制上,使得适配器的设计周期大为缩短,实验结果表明,该算法布出的通道路径拐角最少,快速高效,符合用户设计意图,在实际工程中可以推广应用。     

基于改进的灰度对比度函数的自动对焦方法

在影像测量仪的自动对焦系统中,针对影像测量快速精确的要求,对灰度对比度函数进行改进。利用正焦图像比离焦图像灰度变化过渡范围小的特点,通过计算灰度平均变化值,结合灰度变化次数进行对焦。实验对比表明,这种改进的灰度对比度函数,计算时间复杂度较简单,对焦灵敏度高。在影像测量仪的自动对焦系统中,比其他方法具有更快的对焦速度和更高的对焦准确度,且具有良好的稳定性。     

机器翻译自动评价综述

随着机器翻译的发展,对其质量进行评测的自动评价方法也越来越受重视。发展至今,各种评价方法与技术层出不穷,采用何种分类标准来组织和描述它们也是一个很大的挑战。根据核心技术的不同,该文重点介绍了三类主流的自动评价方法,包括: 基于语言学检测点的方法、字符串匹配的方法和基于机器学习的方法。论文分别阐述了这些类别中颇具代表性的方法的工作原理并分析了各自的优缺点。此外,受限参考译文下的评价技术虽然不是主流的方法,但是其对提高自动化程度和评价性能的作用不能忽视,所以该文将其作为特殊的类别做了阐述。然后,汇报了近年来衡量自动评价方法的国际评测结果。最后,总结了自动评价的发展趋势和有待进一步解决的相关问题。     

显微镜平台自动控制系统的设计

设计了一种新型的带USB接口的显微镜平台自动控制系统,给出了技术解决方案。该方案提供对显微镜平台的两种控制方式:计算机自动控制模式和操纵杆手工控制模式。该方案改造加工工作量小,成本低,具有较好的市场推广前景。