一种全数字切片扫描系统的对焦方法、装置及存储介质与流程

本发明涉及数字切片图像对焦领域，更具体地说，它涉及一种全数字切片扫描系统的对焦方法、装置及存储介质。

背景技术：

1、全数字切片是利用数字切片扫描仪将传统的玻璃切片数字化后的切片，数字化后可以形成全视野数字病理切片。

2、数字切片扫描系统的工作步骤如下：

3、1、在宏观图像上识别组织区域；

4、2、在组织区域上选取合适的预对焦点（x1，y1）至(xn，yn)；

5、3、在微观下对每个对焦点进行对焦，计算出焦距（x1，y1，z1），（xn，yn，zn）；

6、4、根据焦点和对应的焦距（x1，y1，z1）至（xn，yn，zn），拟合出整个组织区域的焦面（x00，y00，z00），（xmn，ymn，zmn）；

7、上述n为自然数；

8、5、根据以上拟合出的焦面，通过运动控制系统移动对应的x/y/z轴到指定位置进行相机采图；

9、6、将采集的图像拼接存储，从而达到扫描的目的。

10、以上第3步对焦算法的准确度，将直接决定扫描图像的质量，为了适配不同厚度载玻片的切片（标准载玻片厚度在0.9mm～1.2mm），一般都需要设置一个比较大的对焦范围（范围0.3mm），而微观图像采集的景深一般在0.5um左右之间，所以为了取到最正确的焦距，就需要在0.3mm的范围内每隔0.5um采集一张图像（共601张），然后从这601张图像中找到组织最清晰的图像所在的z轴距离作为该点的焦距。

11、现有的数字切片扫描系统的对焦方法如下：

12、1、z轴移动到初始位置；

13、2、沿z轴方向以较大间隔移动，通常为10u，每移动一次触发图像采集，并计算图像的清晰度，分别记为：v0、v1、....、v30；

14、3、选出最清晰的一张图像对应的z向距离zn，以zn为中心，zn-10u～zn+10u范围内每隔2um采集一张图，并计算图像的清晰度，vn0、vn1、....、vn11；

15、4、选出最清晰的一张图像对应的z向距离znn，以znn为中心，znn-2u～znn+2u范围内每个0.5u采集一张图像，并计算图像的清晰度vnn0，vnn1、....、vnn9。

16、5、选出最清晰的一张图所在的z向距离znnn，即为该点最终的焦距。

17、6、移动到下一个对焦点，重复步骤3～5，从而选出所有对焦点所在的焦距。

18、以上方法存在两个问题：

19、一、第一个点由于需要对焦的范围较大，采集每一张图像均为z方向移动到目标位置后触发图像采集，所以性能较低，通常需要20s钟左右；

20、二、第一个对焦点，为了提升速度，都是采用先大步采集图像，选取一个清晰的图像，再小步采集图像的方法，该方法在大步采集图像的过程中容易出现最清晰的图像不是实际图像，而是玻片表面的杂质、粘胶或者其他非目标图像区域，从而导致整个对焦过程失败。

21、因此需要提出一种新的方案来解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种全数字切片扫描系统的对焦方法、装置及存储介质，具有对焦效率及对焦精度高的优点。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种全数字切片扫描系统的对焦方法，包括如下步骤：

3、s1、计算所有对焦点的最短移动距离，并根据最短移动距离对对焦点重新排序；

4、s2、设置z轴图像采集模式为连续采集模式；

5、s3、沿x轴和y轴移动全数字切片扫描系统的扫描部件至第一个对焦点，设置第一个对焦点中z轴的初始对焦位置和终止对焦位置；

6、s4、设置多个图像采集触发位置；

7、s5、在第一个对焦点中移动z轴，z轴移动过程中，图像采集装置分别在每个所述图像采集触发位置采集图像；

8、s6、计算采集到的每一张图像的清晰度得分；

9、s7、计算所述清晰度得分的局部最大值；

10、s8、在所述局部最大值中获取z轴最大值作为第一个对焦点的焦距；

11、s9、重复步骤s3～s8获取步骤s1排序后剩余所有对焦点的焦距；

12、s10、完成对焦。

13、在其中一个实施例中，步骤s1中通过dijkstra算法，计算所有对焦点的最短移动距离，并根据最短移动距离对对焦点重新排序。

14、在其中一个实施例中，步骤s6中通过laplacian梯度下降算法计算采集到的每一张图像的清晰度得分。

15、在其中一个实施例中，每相邻的两个所述图像采集触发位置的间距均为0.5um。

16、本发明还公开了一种计算机装置，包括处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、存储器和通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信，所述存储器用于存放全数字切片扫描系统的对焦方法程序，所述全数字切片扫描系统的对焦方法程序使所述处理器执行任一所述的全数字切片扫描系统的对焦方法对应的操作。

17、本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质包括全数字切片扫描系统对焦方法程序，所述全数字切片扫描系统对焦方法程序被处理器执行时，实现任一所述的全数字切片扫描系统的对焦方法。

18、综上所述，本发明具有以下有益效果：

19、对焦点之间的移动距离最短，使得整体移动更加高效；

20、对焦过程中，采用连续采集模式对图像进行采集，相较于传统的停拍模式而言，有效提高了图像的采集效率；

21、在整个对焦范围内都采用最小范围采集图像，保证每次都能采集到最清晰的图像，并且通过图像清晰度计算，确保了每次对焦的准确性；

22、采用局部最大值的方法获取对焦点的焦距，有效排出了玻片及玻片表面杂质的干扰。

技术特征：

1.一种全数字切片扫描系统的对焦方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的全数字切片扫描系统的对焦方法，其特征在于：步骤s1中通过dijkstra算法，计算所有对焦点的最短移动距离，并根据最短移动距离对对焦点重新排序。

3.根据权利要求1所述的全数字切片扫描系统的对焦方法，其特征在于：步骤s6中通过laplacian梯度下降算法计算采集到的每一张图像的清晰度得分。

4.根据权利要求1所述的全数字切片扫描系统的对焦方法，其特征在于：每相邻的两个所述图像采集触发位置的间距均为0.5um。

5.一种计算机装置，其特征在于：包括处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、存储器和通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信，所述存储器用于存放全数字切片扫描系统的对焦方法程序，所述全数字切片扫描系统的对焦方法程序使所述处理器执行如权利要求1至3中任意一项所述的全数字切片扫描系统的对焦方法对应的操作。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质包括全数字切片扫描系统对焦方法程序，所述全数字切片扫描系统对焦方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1-3中任意一项所述的全数字切片扫描系统的对焦方法。

技术总结本发明公开了一种全数字切片扫描系统的对焦方法、装置及存储介质，涉及数字切片图像对焦领域，其技术方案要点是：包括如下步骤：S1、计算所有对焦点的最短移动距离；S2、设置Z轴图像采集模式为连续采集模式；S3、沿X轴和Y轴移动全数字切片扫描系统的扫描部件至第一个对焦点；S4、设置多个图像采集触发位置；S5、图像采集装置分别在每个所述图像采集触发位置采集图像；S6、计算采集到的每一张图像的清晰度得分；S7、计算所述清晰度得分的局部最大值；S8、在所述局部最大值中获取Z轴最大值作为第一个对焦点的焦距；S9、重复步骤S3～S8获取剩余所有对焦点的焦距；S10、完成对焦。本发明具有对焦效率及对焦精度高的优点。技术研发人员：袁勇,张浩受保护的技术使用者：苏州秉理科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14