光學(xué)顯微鏡物鏡成像都源于高斯公式1/ι'－1/ι'＝1/f'。對于定焦距物鏡來說，系統(tǒng)一旦確定，焦距f'不變，像距ι'也不變。因此，只有靠調(diào)整物面沿光軸的位置，才能得到清晰的物鏡像（一般稱為物鏡初次像）。物鏡初次像通過光學(xué)接口（實質(zhì)上是一個投影物鏡），把物鏡初次像再次成像到ccd光靶面上。可見，所謂調(diào)焦，是指沿光軸方向改變物面與物鏡的相對位置，使物像關(guān)系滿足高斯關(guān)系，以獲得清晰的物鏡初次像的工作過程。

　　如前所述，調(diào)焦技術(shù)手段分手動和自動兩種。自動調(diào)焦按信號檢測的方法分為直接調(diào)焦和間接調(diào)焦兩種。圖像處理法自動調(diào)焦是一種直接調(diào)焦方法，該方法通過對成像質(zhì)量進行圖像處理實現(xiàn)自動調(diào)焦，這是顯微鏡比較理想的自動調(diào)焦方法。研制的自動顯微鏡調(diào)焦裝置也是基于圖像處理方法實現(xiàn)自動調(diào)焦的，其原理圖如圖所示。

　　圖 自動顯微鏡調(diào)焦原理

　　在自動顯微鏡中，載物臺上物體經(jīng)物鏡和光學(xué)接口成像于ccd上，ccd傳感器將光信號轉(zhuǎn)換成連續(xù)的模擬圖像信號，由圖像采集卡將模擬圖像信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字圖像信號在微型計算機的crt上顯示。由微型計算機的快速自動調(diào)焦單元進行圖像的清晰度計算，并分析圖像的離焦狀態(tài)，然后通過rs－232接口發(fā)送命令和數(shù)據(jù)給單片機系統(tǒng)來控制z軸步進電動機的步距和轉(zhuǎn)向進行調(diào)焦。該工作過程實質(zhì)上是一個閉環(huán)控制過程，不斷地重復(fù)循環(huán)，直到快速找到最清晰圖像時停止。

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