Analog circuit for an autofocus microscope system

Details Analog circuit for an autofocus microscope system Analog circuit for an autofocus microscope system

G - Physics

02

B

G02B 21/24 (2006.01)

Patent

CA 2283088

An analog circuit for an autofocus microscope system measures a degree of focus of an object directly from the video signal of a microscope CCD camera. The circuit then returns an index to a host computer for the purpose of adjusting the position of the microscope's objective lens to bring the object in focus. Best focus ins found by comparing indices at several different vertical positions. The criterion adopted for determining the degree of focus is derived from the energy distribution of the video signal spectrum. The signal passes through a highpass filter, a gate (to remove scanning artifacts), a squarer and an integrator. The high frequency energy of the video spectrum is a maximum at best focus and as the optics defocus, the distribution shifts to lower frequencies. Low cost, real time autofocus is achieved with the analog circuitry of this invention, replacing more expensive dedicated real time image processing hardware.

Ce circuit analogique, destiné à un système de microscope à mise au point automatique, mesure un degré de mise au point d'un objet, directement à partir d'un signal vidéo d'une caméra à dispositif de couplage de charge, du microscope. Ce circuit renvoie ensuite un indice à un ordinateur hôte, dans le but de régler la position de l'objectif du microscope, afin de bien mettre au point l'objet. On obtient la meilleure mise au point en comparant les indices au niveau de plusieurs positions verticales. Le critère adopté pour déterminer le degré de mise au point est dérivé de la distribution d'énergie du spectre du signal vidéo. Ce signal passe à travers un filtre passe-haut, une grille (afin d'enlever les artéfacts du balayage), un conformateur carré et un intégrateur. L'énergie haute fréquence du spectre vidéo est au maximum au niveau de la meilleure mise au point et au fur et à mesure que l'optique supprime la mise au point, la distribution d'énergie se décale vers des fréquences plus basses. Grâce au circuit analogique de l'invention, on obtient une mise au point en temps réel peu coûteuse, ce circuit remplaçant du matériel de traitement d'images en temps réel, spécialisé et plus cher.

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