Aktiivinen kuvantarkennus- ja pinnanmallinnusjärjestelmä optisessa mikroskopiassa

Abstract

Solupopulaation analysointi lääkekokeissa tai alle kuutiomillimetrin kokoisten elektroniikkakomponenttien mittaus ja laaduntarkistus voidaan automatisoida konenäköjärjestelmällä. Siinä kohdetta kuvataan riittävän suurella taajuudella mikroskooppiin liitetyllä kameralla, analysoidaan kuvat automaattisesti tietokoneella ja toimitaan saadun tuloksen mukaan. Järjestelmää asetettaessa ei aina tarkasti tiedetä kuvattavan kohteen sijaintia koko automaattisen prosessin ajalta. Silloin käytetään automaattista kuvantarkennusta, jotta kohde pysyy linssin syvyysterävyysalueen sisällä ja saadaan tarkkaa kuvaa. Linssin syvyysterävyysalue on useissa mikroskopiasovellutuksissa pienempi kuin kohteen kuva-alalla olevat syvyyssuuntaiset mitat, tai kuvattava taso, jolla pienet kohdekappaleet makaavat , on liian vinossa mahtuakseen kokonaan terävyysalueelle. Työn tärkeimpänä tavoitteena oli kehittää menetelmä, jolla saadaan koko kuva-alalta tarkkaa kuvaa kohdekappaleesta tarkoituksenmukaisten rajojen sisällä riippumatta kappaleen asennosta ja dimensioista. Toisena tavoitteena oli saada malli kohteen pinnanmuodoista.Työssä kehitetyssä menetelmässä karsitaan "Depth From Focusing" -periaatteella hankittua syvyystietoa. Jäljelle jää tieto pinnanmuodoista vain niissä kohteen teräväpiirteisissä kohdissa, joissa se on suurella todennäköisyydellä oikeaa. Tämän jälkeen karsittu pinnan malli täydennetään eheäksi jäljelle jääneiden, tarkkoja kohtia vastaavien kuvapisteiden avulla. Työssä on esitetty menetelmäkuvauksen yhteydessä menetelmällä saadut testitulokset. /Kir10