一種圖像測量系統(tǒng)、圖像測量方法、圖像測量程序以及圖像測量存儲介質(zhì)，用于解決顯微鏡所拍攝的照片景深范圍窄的問題，利用若干枚顯微照片，生成一枚景深范圍很寬的、被拍攝到的被測物體的所有的部分都被清晰聚焦的全視野圖像。圖像測量系統(tǒng)包括攝影單元、測量用圖像生成單元、全視野圖像生成單元等。攝影單元使用含有圖像傳感器和可以使用電氣信號改變焦距的變焦鏡頭的相機設備，對于被測物體，調(diào)節(jié)鏡頭的焦距，將鏡頭焦點分別聚焦在被測物體的不同地方，在各個焦距拍攝一枚或多枚景深范圍很窄的被測物體的照片。測量用圖像生成單元使用所述攝影單元在各個焦距所拍攝的一枚或多枚照片，生成各個焦距的測量用圖像。全視野圖像生成單元基于所述測量用圖像生成單元所生成的各個焦距的測量用圖像，生成一枚景深范圍很寬的、被拍攝到的被測物體的所有的部分都被清晰聚焦的全視野圖像。清晰聚焦的全視野圖像。清晰聚焦的全視野圖像。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
圖像測量系統(tǒng)、圖像測量方法、圖像測量程序以及圖像測量存儲介質(zhì)
[0001]本專利技術涉及一種能夠利用景深范圍很窄的顯微鏡照片得到景深范圍很寬的、所有像素都清晰的全視野圖像的圖像測量系統(tǒng)、圖像測量方法、圖像測量程序以及圖像測量存儲介質(zhì)。
技術介紹
[0002]在觀測微小物體或試樣時經(jīng)常使用光學顯微鏡。光學顯微鏡的景深范圍較窄，并且放大倍數(shù)越大景深就越窄。因此，為了觀測試樣的不同部位，需要頻繁地調(diào)節(jié)顯微鏡鏡頭的焦距。
[0003]通過調(diào)節(jié)鏡頭的焦距，可以拍攝試樣在不同焦距下的照片，根據(jù)調(diào)節(jié)鏡頭焦距實施三維圖像測量的原理，可以得到試樣表面的三維圖像。然而，這種三維測量技術需要高精度地調(diào)節(jié)鏡頭的焦距，成本較高。另外，帶有電動焦距調(diào)節(jié)器的鏡頭一般體積都比較大、重量也比較重，通常只能被設置在實驗室等場所，較難作為便攜式測量儀器帶到工業(yè)現(xiàn)場使用。
[0004]最近，如專利文獻1記載的基于干涉法的顯微鏡三維圖像測量技術、如專利文獻2記載的使用多枚不同放大倍數(shù)的照片進行合成等技術被提出。現(xiàn)有技術文獻專利文獻
[0005]【專利文獻1】日本特開2018－40644號公報【專利文獻2】日本特開2014－219623號公報專利技術的內(nèi)容專利技術要解決的問題
[0006]上述專利文件1所記載的三維形狀測量方法存在著光學系統(tǒng)復雜的問題。上述專利文獻2記載的合成方法，需要調(diào)節(jié)鏡頭的放大倍數(shù)、還需要具有分光系統(tǒng)。
[0007]為此，本專利技術的目的是提供一種圖像測量系統(tǒng)、圖像測量方法、圖像測量程序以及圖像測量存儲介質(zhì)，以獲取所拍攝的物體的全視野圖像，亦即被測物體表面的所有的部分都被清晰聚焦的景深范圍很寬的圖像。用于解決問題的方案
[0008]本專利技術的圖像測量系統(tǒng)，包括攝影單元、測量用圖像生成單元、全視野圖像生成單元等部分。攝影單元使用含有圖像傳感器和可以使用電氣信號改變焦距的變焦鏡頭的相機設備，調(diào)節(jié)鏡頭的焦距，將鏡頭焦點分別聚焦在被測物體的不同的地方，在各個焦距拍攝一枚或多枚景深范圍很窄的被測物體的照片。測量用圖像生成單元使用所述攝影單元在各個焦距所拍攝的一枚或多枚照片，生成各個焦距的測量用圖像；全視野圖像生成單元基于所述測量用圖像生成單元所生成的各個焦距的測量用圖像，生成一枚景深范圍很寬的、被拍攝到的被測物體的所有的部分都被清晰聚焦的全視野圖像。
[0009]本專利技術的圖像測量方法具有以下特征：使用含有圖像傳感器和可以使用電氣信號改變焦距的變焦鏡頭的相機設備，調(diào)節(jié)鏡頭的焦距，將鏡頭焦點分別聚焦在被測物體的不同的地方，在各個焦距拍攝一枚或多枚景深范圍很窄的被測物體的照片；利用計算機，使用在各個焦距所拍攝的一枚或多枚照片，生成各個焦距的測量用圖像；利用計算機，基于所述測量用圖像生成單元所生成的各個焦距的測量用圖像，生成一枚景深范圍很寬的、被拍攝到的被測物體的所有的部分都被清晰聚焦的全視野圖像。
[0010]本專利技術的技術，使用含有圖像傳感器和可以使用電氣信號改變焦距的變焦鏡頭的相機設備，調(diào)節(jié)鏡頭的焦距，將鏡頭焦點分別聚焦在被測物體的不同的地方，在各個焦距拍攝一枚或多枚景深范圍很窄的被測物體的照片；使用在各個焦距所拍攝的一枚或多枚照片，生成各個焦距的測量用圖像；基于所述測量用圖像生成單元所生成的各個焦距的測量用圖像，便可以生成一枚景深范圍很寬的、被拍攝到的被測物體的所有的部分都被清晰聚焦的全視野圖像。
[0011]本專利技術的圖像測量系統(tǒng)中最好包含照明裝置和照明圖案生成單元，照明裝置向被測物體提供拍照所需要的照明，照明圖案生成單元提供拍攝所需要的連續(xù)的或斷續(xù)的環(huán)狀照明圖案。這樣，就可以按照照明圖案生成單元生成的照明圖案控制照明裝置，向被測物體照射測量所需要的照明圖案及所需要的照明強度。
[0012]本專利技術的圖像測量系統(tǒng)中最好包含全視野圖像修正單元，用以修正使用全視野圖像生成單元生成的全視野圖像中的一部分像素的色彩強度缺陷，這些缺陷往往是由于全視野圖像的合成誤差而產(chǎn)生的。這樣就可以保證使用全視野圖像生成單元生成的全視野圖像中的不連續(xù)、缺損等不自然的部分得以修正。
[0013]本專利技術的圖像測量系統(tǒng)中最好包含三維圖像生成單元，以得到被測物體表面三維坐標，生成三維圖像。這樣便可以得到能表示被測物體表面的三維圖像。
[0014]本專利技術的圖像測量系統(tǒng)中最好包含三維圖像修正單元，以修正由三維圖像生成單元生成的三維圖像中的三維坐標值異常的部分。這樣就可以保證使用三維圖像生成單元生成的三維圖像中的不連續(xù)、缺損等不自然的部分得以修正。
[0015]本專利技術包含圖像測量程序，利用計算機實現(xiàn)攝影單元、測量用圖像生成單元、全視野圖像生成單元等各個單元的各項功能，即實現(xiàn)使用含有圖像傳感器和可以使用電氣信號改變焦距的變焦鏡頭的相機設備，調(diào)節(jié)鏡頭的焦距，將鏡頭焦點分別聚焦在被測物體的不同的地方，在各個焦距拍攝一枚或多枚景深范圍很窄的被測物體的照片；使用在各個焦距所拍攝的一枚或多枚照片，生成各個焦距的測量用圖像；基于所述測量用圖像生成單元所生成的各個焦距的測量用圖像，便可以生成一枚景深范圍很寬的、被拍攝到的被測物體的所有的部分都被清晰聚焦的全視野圖像。這樣便可以利用計算機，實現(xiàn)本專利技術的圖像處理系統(tǒng)的各個功能。專利技術的效果
[0016](1)本專利技術使用含有圖像傳感器和可以使用電氣信號改變焦距的變焦鏡頭的相機設備，調(diào)節(jié)鏡頭的焦距，將鏡頭焦點分別聚焦在被測物體的不同的地方，在各個焦距拍攝一枚或多枚景深范圍很窄的被測物體的照片；利用計算機，使用在各個焦距所拍攝的一枚或多枚照片，生成各個焦距的測量用圖像；利用計算機，基于所述測量用圖像生成單元所生成的各個焦距的測量用圖像，生成一枚景深范圍很寬的、被拍攝到的被測物體的所有的部分
都被清晰聚焦的全視野圖像。這樣便可以只是用廉價的圖像傳感器和可變焦點鏡頭得到景深范圍很寬的全視野圖像。
[0017](2)本專利技術使用照明裝置向被測物體提供拍照所需要的照明，使用照明圖案生成單元提供拍攝所需要的連續(xù)的或斷續(xù)的環(huán)狀照明圖案。這樣，就可以向被測物體需要照明的部分投射具有所需要的強度的所需要的照明圖案，以解決在拍攝被測物體的照片的過程中經(jīng)常出現(xiàn)的表面反射過強所造成的亮點問題及表面反射不足所造成的光強不足的問題。
[0018](3)本專利技術的全視野圖像修正單元，可以修正由全視野圖像生成單元生成的全視野圖像中的色彩強度值異常的部分。這樣就可以保證使用全視野圖像生成單元生成的全視野圖像中的不連續(xù)、缺損等不自然的部分得以修正，以得到更加真實、自然的全視野圖像。
[0019](4)本專利技術的三維圖像生成單元，可以得到被測物體表面三維坐標，生成能表示被測物體表面形狀的三維圖像。
[0020](5)本專利技術的三維圖像修正單元，可以修正由三維圖像生成單元生成的三維圖像中的三維坐標值異常的部分，保證使用三維圖像生成單元生成的三維圖像中的不連續(xù)、缺損等不自然的部分得以修正，以得到更加真實、自然的三維圖像
附圖說明
[0021]圖1是本專利技術實施方式中的圖像測量系統(tǒng)的構成示意圖。圖2是本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種圖像測量系統(tǒng)，包括攝影單元、測量用圖像生成單元、全視野圖像生成單元，所述攝影單元使用含有圖像傳感器和可以使用電氣信號改變焦距的變焦鏡頭的相機設備，對于被測物體，調(diào)節(jié)鏡頭的焦距，將鏡頭焦點分別聚焦在被測物體的不同的地方，在各個焦距拍攝一枚或多枚景深范圍很窄的被測物體的照片；所述測量用圖像生成單元使用所述攝影單元在各個焦距所拍攝的一枚或多枚照片，生成各個焦距的測量用圖像；所述全視野圖像生成單元基于所述測量用圖像生成單元所生成的各個焦距的測量用圖像，生成一枚景深范圍很寬的、被拍攝到的被測物體的所有的部分都被清晰聚焦的全視野圖像。2.根據(jù)權力要求1所述的圖像測量系統(tǒng)，其特征在于：所述相機設備為顯微鏡。3.根據(jù)權力要求1或2所述的圖像測量系統(tǒng)，其特征在于：所述圖像測量系統(tǒng)中包含照明裝置和照明圖案生成單元，照明裝置為所述被測物體提供照明，照明圖案生成單元使用所述照明裝置生成向所述被測物體提供照明所需要的連續(xù)的或斷續(xù)的環(huán)狀照明圖案。4.根據(jù)權力要求3所述的圖像測量系統(tǒng)，其特征在于：所述攝影單元，N次改變所述變焦鏡頭的焦距，在各個焦距，使用所述照明圖案生成單元所生成的照明圖案，將所述照明裝置設置為全亮模式、使用全亮圖案拍攝一枚照片，或者使用不同的照明圖案拍攝M枚照片，總共拍攝N
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M枚照片。5.根據(jù)權利要求1至4中的任一項所述的圖像測量系統(tǒng)，其特征在于：所述測量用圖像生成單元，如果所述攝影單元在某焦點只拍攝一枚照片的話，就將該照片作為該焦距的測量用圖像，如果在某焦距拍攝了M枚照片的話，則對這M枚照片的各個像素的色彩強度值進行分析，除去色彩強度值大于高域閾值或小于低域閾值的像素的照片，將剩下的照片的該像素的色彩強度值進行平均，將平均值作為所述焦距的該像素的色彩強度值。6.根據(jù)權利要求1至5中的任一項所述的圖像測量系統(tǒng)，其特征在于：所述圖像測量系統(tǒng)包含全視野圖像修正單元，它...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：盧存?zhèn)?/a>，辻野和廣，
申請(專利權)人：學校法人福岡工業(yè)大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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