本技術(shù)涉及熒光生物細(xì)胞拍攝領(lǐng)域，特別是一種涉及熒光生物細(xì)胞拍攝精準(zhǔn)對焦方法、裝置及其存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在熒光生物細(xì)胞拍攝領(lǐng)域，對焦清晰對于獲取高質(zhì)量的樣本圖像至關(guān)重要。然而，目前存在的對焦算法存在諸多問題。以前系統(tǒng)所編寫的對焦算法主要有全圖對焦和自然圖像拍攝時(shí)的固定或手動(dòng)的?roi?區(qū)域?qū)埂９潭▍^(qū)域?qū)狗绞饺菀滓?roi?區(qū)域無樣本而導(dǎo)致對焦失?。蝗珗D依賴梯度的對焦則容易受雜質(zhì)和背景的影響，一方面易導(dǎo)致對焦分值最高而停留在雜質(zhì)上，使得部分對焦點(diǎn)對焦錯(cuò)誤，另一方面相對計(jì)算量過大，導(dǎo)致對焦過程較久，進(jìn)而在通過對焦點(diǎn)進(jìn)行曲面擬合對焦高度時(shí)擬合出錯(cuò)誤曲面，影響玻片掃描的準(zhǔn)確性。反差對焦通過評估圖像中不同區(qū)域的灰度級別變化來判斷焦點(diǎn)位置，但對噪聲敏感，在圖像噪聲較多或者對比度較低時(shí)容易出現(xiàn)誤判，僅在對比度較高的圖像中具有良好的適應(yīng)性?；趫D像梯度對于紋理的判斷，對光照條件的依賴和噪聲的影響較小。然而，在接近正確對焦位置時(shí)，在以背景作為梯度權(quán)重的情況下，圖像梯度式對焦無法選擇最佳焦距。

2、綜上所述，現(xiàn)有的對焦算法在熒光生物細(xì)胞拍攝中難以滿足玻片樣本稀疏但又需對焦清晰的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例提供了熒光生物細(xì)胞拍攝精準(zhǔn)對焦方法、裝置及其存儲介質(zhì)，針對目前技術(shù)存在的對焦效果不理想、對焦速度慢等問題。

2、本發(fā)明核心技術(shù)主要是通過采集對焦圖像利用固定的?roi?圖像計(jì)算圖像梯度獲取最佳對焦高度序列，并在確定圖像索引后以特定范圍采用反差對焦作為補(bǔ)充方案，實(shí)現(xiàn)熒光生物細(xì)胞拍攝的精準(zhǔn)對焦。

3、第一方面，本技術(shù)提供了熒光生物細(xì)胞拍攝精準(zhǔn)對焦方法，所述方法包括以下步驟：

4、s00、確定拍攝圖像的采集參數(shù)信息，生成設(shè)定分布的感興趣區(qū)域，保存至在整個(gè)拍攝對焦過程中具有生命周期的變量中，用于圖像對焦操作；

5、s10、從初始對焦位置采集圖像，標(biāo)記為基礎(chǔ)圖像，并緩存至設(shè)定的圖像序列集合中；

6、s20、從基礎(chǔ)圖像中提取感興趣區(qū)域的指定位置圖像，對每個(gè)感興趣區(qū)域進(jìn)行噪聲抑制處理，得到噪聲抑制后的圖像；

7、s30、對噪聲抑制后的圖像進(jìn)行梯度計(jì)算，獲得圖像梯度信息；

8、s40、將圖像梯度信息與噪聲抑制后的圖像作為特定權(quán)重，得到新圖像，計(jì)算所有感興趣區(qū)域的新圖像的統(tǒng)計(jì)值作為得分，并保存至與圖像序列集合相對應(yīng)索引的存儲單元中進(jìn)行緩存；

9、s50、調(diào)整對焦高度，采集新圖像并緩存至相應(yīng)的圖像序列集合索引處；

10、s60、循環(huán)s20-s50步驟，直至完成圖像序列；

11、s70、在圖像序列中選取最佳對焦高度的索引位置作為最佳焦距，完成對焦。

12、進(jìn)一步地，s70步驟中，通過爬山法選取最佳對焦高度的索引位置記為index，若index為0或者為最大索引值，則在爬山法的粗對焦過程中在調(diào)整對焦高度重復(fù)做一次完整對焦。

13、進(jìn)一步地，s00步驟中，通過雙線性插值方式生成設(shè)定間隔的感興趣區(qū)域，保存至生命周期為整個(gè)對焦過程中的變量中用于圖片對焦。

14、進(jìn)一步地，還包括在圖像索引確定的情況下，對索引設(shè)定范圍，重新通過反差對焦作為補(bǔ)充方案。

15、進(jìn)一步地，通過反差對焦作為補(bǔ)充方案的具體步驟如下：

16、將感興趣區(qū)域拆分成多個(gè)小塊，并確定每個(gè)小塊的步長參數(shù)；

17、分別計(jì)算沿x和y方向各小塊的反差值，以減少背景噪聲的影響，在每個(gè)小塊中進(jìn)行積分操作并左右做差值，將該反差值記為中間值；

18、依次以設(shè)定步長計(jì)算完小塊的反差值后，將其中中間值的最大值記為最大值中間值，并累計(jì)到綜合得分中；

19、當(dāng)最大值中間值為特定值時(shí)，進(jìn)行下一小塊的比較，重復(fù)上述操作直至所有小塊計(jì)算完成，從而得到x和y方向的反差得分；

20、將圖像中所有感興趣區(qū)域重復(fù)上述操作，將獲得的反差得分值累加到綜合反差得分中，得到該圖像的反差值得分；

21、將最終的反差值與s40步驟中對應(yīng)索引的得分相加，得到綜合對焦結(jié)果，并保存至對應(yīng)索引；

22、對索引設(shè)定范圍的所有索引值依次執(zhí)行上述操作，完成補(bǔ)充方案對應(yīng)索引值的得分計(jì)算；

23、直接選取補(bǔ)充方案的索引值中的最大值引作為最佳對焦高度。

24、進(jìn)一步地，對索引設(shè)定的范圍為[index-2,index+2]，該index為通過爬山法選取最佳對焦高度的索引位置。

25、進(jìn)一步地，將感興趣區(qū)域拆分成8x8個(gè)小塊，并得到每個(gè)小塊步長分別記為step_y和step_x，step_y的大小為roi_height/8+1，表示x方向，step_y大小為roi_width/8+1，表示y方向，roi_height為感興趣區(qū)域的高度，roi_width為感興趣區(qū)域的寬度。

26、第二方面，本技術(shù)提供了熒光生物細(xì)胞拍攝精準(zhǔn)對焦方法裝置，包括：

27、參數(shù)確認(rèn)模塊，確定拍攝圖像的采集參數(shù)信息，生成設(shè)定分布的感興趣區(qū)域，保存至在整個(gè)拍攝對焦過程中具有生命周期的變量中，用于圖像對焦操作；

28、圖像序列集合模塊，從初始對焦位置采集圖像，標(biāo)記為基礎(chǔ)圖像，并緩存至設(shè)定的圖像序列集合中；從基礎(chǔ)圖像中提取感興趣區(qū)域的指定位置圖像，對每個(gè)感興趣區(qū)域進(jìn)行噪聲抑制處理，得到噪聲抑制后的圖像；對噪聲抑制后的圖像進(jìn)行梯度計(jì)算，獲得圖像梯度信息；將圖像梯度信息與噪聲抑制后的圖像作為特定權(quán)重，得到新圖像，計(jì)算所有感興趣區(qū)域的新圖像的統(tǒng)計(jì)值作為得分，并保存至與圖像序列集合相對應(yīng)索引的存儲單元中進(jìn)行緩存；調(diào)整對焦高度，采集新圖像并緩存至相應(yīng)的圖像序列集合索引處，直至完成圖像序列；

29、選取模塊，在圖像序列中選取最佳對焦高度的索引位置作為最佳焦距，完成對焦。

30、第三方面，本技術(shù)提供了一種電子裝置，包括存儲器和處理器，存儲器中存儲有計(jì)算機(jī)程序，處理器被設(shè)置為運(yùn)行計(jì)算機(jī)程序以執(zhí)行上述的熒光生物細(xì)胞拍攝精準(zhǔn)對焦方法。

31、第四方面，本技術(shù)提供了一種可讀存儲介質(zhì)，可讀存儲介質(zhì)中存儲有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序包括用于控制過程以執(zhí)行過程的程序代碼，過程包括根據(jù)上述的熒光生物細(xì)胞拍攝精準(zhǔn)對焦方法。

32、本發(fā)明的主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新點(diǎn)如下：

33、一、提高對焦準(zhǔn)確性：

34、通過結(jié)合圖像梯度對焦和反差對焦，克服了單一對焦方式的局限性。在接近正確對焦位置時(shí)，綜合考慮多種因素，避免了因雜質(zhì)、背景噪聲等影響而導(dǎo)致的對焦錯(cuò)誤，能夠更準(zhǔn)確地找到最佳對焦高度，使熒光生物細(xì)胞拍攝的圖像更加清晰。

35、二、降低計(jì)算量和提高對焦速度：

36、采用雙線性插值方式生成感興趣區(qū)域，在不降采樣的情況下降低了對焦過程中的計(jì)算量，提升了對焦的整體速度。同時(shí)，通過合理的對焦步驟和算法優(yōu)化，減少了不必要的計(jì)算，提高了系統(tǒng)的效率。

37、三、適應(yīng)樣本稀疏情況：

38、特別針對玻片樣本稀疏的情況進(jìn)行優(yōu)化，避免了固定區(qū)域?qū)谷菀滓?roi?區(qū)域無樣本而導(dǎo)致的對焦失敗，能夠更好地滿足熒光生物細(xì)胞拍攝的需求。

39、四、增強(qiáng)對焦的可靠性：

40、當(dāng)爬山法選取的最佳對焦高度索引位置為邊界值時(shí)，通過粗對焦重復(fù)完整對焦過程，增加了對焦的可靠性。同時(shí)，反差對焦作為補(bǔ)充方案，進(jìn)一步提高了對焦的精度和穩(wěn)定性。

41、本技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)在以下附圖和描述中提出，以使本技術(shù)的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)更加簡明易懂。