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专利名称：一种显微镜放大倍数标定方法
技术领域：
本发明属于精密仪器和测试技术领域，具体涉及一种显微镜放大倍数标定方法。
背景技术：
随着显微技术的发展，显微镜已用于精确测定微结构、细胞、晶粒乃至原子的几何特征。在上述过程中，获得可靠地实验数据要求准确地标定显微镜的放大倍数。目前，用于显微镜放大倍数标定的方法一般可分为两种，光栅标定法和微结构标定法。其中光栅标定法是利用在显微镜下采集标准光栅的图像，利用图像的显示尺寸和图像对应标准光栅的尺寸之比来标定放大倍数，由于很难准确确定栅线的位置，所以该方法精度低，此外受光栅频率限制，标定范围较窄。微结构标定法利用一些具有几何特性的自然粒子、病毒或酶来标定显微镜的放大倍数，但这些物质几何特性具有一定的不确定性，同时也受到显微镜景深的影响，适用范围小。因此，一种标定精度高、标定范围大和适用性广的标定方法亟待提出。

发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的目的在于提出一种标定范围大、适用性广的显微镜放大倍数标定方法。为实现上述目的，根据本发明实施例的显微镜放大倍数标定方法，包括如下步骤:A.以已知光栅节距的标准光栅为参考，在需标定的显微镜中采集光栅图像；B.对采集的图像进行快速傅里叶变换，获得空间频率谱；C.在空间频率谱中选择某一级次的谐振频率所在区间，进行局部高分辨率离散傅里叶变换得到局部高分辨率空间频率谱；D.在局部高分辨率空间频率谱中选择幅值最大处的频率作为谐振频率，用谐振频率除以级次得到基频；E.由光栅节距和 基频计算图像对应标准光栅的尺寸；F.由图像的显示尺寸和图像对应标准光栅的尺寸之比 标定显微镜的放大倍数。在本发明的一个实施例中，采用下列公式进行局部高分辨率离散傅里叶变换得到局部高分辨率空间频率谱:
权利要求
1.一种显微镜放大倍数标定方法，其特征在于，包括如下步骤: A.以已知光栅节距的标准光栅为参考，在需标定的显微镜中采集光栅图像； B.对采集的图像进行快速傅里叶变换，获得空间频率谱； C.在空间频率谱中选择某一级次的谐振频率所在区间，进行局部高分辨率离散傅里叶变换得到局部高分辨率空间频率谱； D.在局部高分辨率空间频率谱中选择幅值最大处的频率作为谐振频率,用谐振频率除以级次得到基频； E.由光栅节距和基频计算图像对应标准光栅的尺寸； F.由图像的显示尺寸和图像对应标准光栅的尺寸之比标定显微镜的放大倍数。
2.如权利要求1所述的显微镜放大倍数标定方法，其特征在于，采用下列公式进行局部高分辨率离散傅里叶变换得到局部高分辨率空间频率谱:
3.如权利要求1所述的显微镜放大倍数标定方法，其特征在于，定义在局部高分辨率空间频率谱中选择幅值最大处的频率作为谐振频率(μ m，vn)，用谐振频率除以级次得到基频(
4.如权利要求1所述的显微镜放大倍数标定方法，其特征在于，定义光栅节距为(Px，Py)和基频为(Po，％)，通过下列公式计算图像对应标准光栅的尺寸(lx，ly):(1χ，Iy) — (Ρχ 卩 O，Py V O)。
5.如权利要求1所述的显微镜放大倍数标定方法，其特征在于，利用图像的显示尺寸(Ix，Iy)和图像对应标准光栅的尺寸(lx，ly)，通过下列公式标定显微镜的放大倍数
6.如权利要求1所述的显微镜放大倍数标定方法，其特征在于，所述步骤C中，选择级次高的谐振频率。
7.如权利要求1所述的显微镜放大倍数标定方法，其特征在于，所述光栅为正交光栅或单向光栅。
全文摘要
本发明公开一种显微镜放大倍数标定方法，包括以已知光栅节距的标准光栅为参考，在需标定的显微镜中采集光栅图像；对采集的图像进行快速傅里叶变换，获得空间频率谱；在空间频率谱中选择某一级次的谐振频率所在区间，进行局部高分辨率离散傅里叶变换得到局部高分辨率空间频率谱；在局部高分辨率空间频率谱中选择幅值最大处的频率作为谐振频率，用谐振频率除以级次得到基频；由光栅节距和基频计算图像对应标准光栅的尺寸；由图像的显示尺寸和图像对应标准光栅的尺寸之比标定显微镜的放大倍数。本发明利用傅里叶变换的方法标定显微镜的放大倍数，相比传统的方法，精度高，标定范围大，适用性广。
文档编号G01M11/02GK103217275SQ20131017569
公开日2013年7月24日 申请日期2013年5月14日 优先权日2013年5月14日
发明者谢惠民, 戴相录, 李传崴, 王怀喜 申请人:清华大学