有的頂點)，在本文中可簡稱為“各個格子單元之間的交點”，此時“各個格子單元之間的交點”亦是“各個格子單元的頂點”。如圖2 (a)和圖2 (C)所示，此時各格子單元并不相交，是以各個格子單元有頂點但互相之間沒有交點。如圖3所示，可例如通過差分和邊緣特征提取算法確定各個格子單元之間的所述交點j在圖像中的位置，記為G—，其中Gimage為數(shù)值矩陣的形式，其各個元素即為各個交點j的位置，該位置可表達為距離一坐標原點的坐標值，而該坐標值既可以用圖像中的實際長度單位來度量，也可以用圖像中的像素值來度量。另外，校準板上的校準區(qū)中的各個交點j的預設位置是在制造時預先設定或測定的，記為數(shù)值矩陣GMal。然后，計算出使得(M*GMal-Gimage)的均方根最小的M作為數(shù)碼顯微鏡的放大倍率，以此實現(xiàn)數(shù)碼顯微鏡的測量校準。
[0063]圖3示出的和上面所述的差分和邊緣特征提取算法是在校準區(qū)的棋盤狀圖案的各個格子單元制造得比較理想、加工精度高的情況下對其進行識別計算的方法。然而，在實際情況中，出于制造精度的限制，格子單元可能制造得如圖4所示的那樣，S卩，在對角方向上相鄰的兩個格子單元之間的頂點可能彼此呈圓弧過渡的連接或彼此分開而分別成為兩個具有圓弧頂點的格子，這導致顯微鏡軟件自動辨識數(shù)碼圖像中的各格子單元的側邊有困難。此外，在將校準板置于顯微鏡的載物臺上進行校準時，校準板可能擺放得不那么周正(即會有傾斜)，這也會對軟件的識別計算產生影響。在這種情況下，本發(fā)明中可采用圖6所示的下述另一種方法來識別計算棋盤狀圖案的各個格子單元。
[0064]如圖6所示，首先，在步驟101中，在棋盤上跨越各個格子單元隨機生成一定數(shù)量的水平直線和豎直直線。由于校準板I的棋盤在擺放時可能略微有些傾斜，所以這些直線在棋盤圖像中可能是接近但不完全是水平或豎直的。然后，根據(jù)這些直線所跨越的黑、白格子單元，利用任意適當?shù)拈撝邓惴▽⑺鲋本€轉化成各格子單元中的短線段。例如，將一條直線跨在黑色格子單元上的部分轉化為黑色短線段，而跨在白色格子單元上的部分轉化白色短線段。接下來，計算出這些短線段的平均長度值。換句話說，步驟101實際上是用平均各短線段的方法估算出了棋盤狀圖案的格子單元的尺寸的一個近似值，由于校準板I的棋盤在擺放時可能略微有些旋轉，所以這個值實質上是一個近似值，這個近似值(平均長度值)的作用將在后面描述。
[0065]接下來，在步驟102中，例如利用Canny邊緣檢測算法將各個格子單元接近直線的邊緣辨認出來并在所述數(shù)碼圖像中標識出來，從而獲得多條不連續(xù)的短線段(所述格子單元的接近直線的邊緣如圖5中的矩形方框所表示的短線段所示)。具體地，例如，可先利用Otsu或其它閾值算法計算出Canny邊緣檢測閾值，然后再對圖像進行Canny邊緣檢測。
[0066]接下來，在步驟103中，例如利用概率Hough變換算法處理在步驟102中獲得的線段以計算出所述數(shù)碼圖像的可能的傾斜角。應注意，在該步驟中，不必對所有的線段都進行處理，因為其目的僅僅是為了計算出傾斜角。
[0067]如果步驟103的計算結果表明圖像存在傾斜角，則在步驟104中根據(jù)計算出的傾斜角將圖像調正，然后轉到步驟105。如果在步驟103中未計算出傾斜角，則流程直接轉到步驟105。
[0068]在步驟105中，再次利用概率Hough變換算法在調正后的圖像中找出所述不連續(xù)的線段。此時由于圖像已被調正，所以這些線段都是水平的或豎直的。然后，在步驟106中，利用例如聚類算法將所述不連續(xù)的水平或豎直線段連接成連續(xù)的水平線和豎直線。在連接所述不連續(xù)的線段之前，可選地，可利用在步驟101中計算出的平均長度值作為參考標準，將一些過分長或過分短的線段剔除，以此提高精度。由此可知，步驟101是可選的，并且如果要執(zhí)行步驟101的話，其不是必須作為該方法流程的第一步，而只需在步驟106之前的任何步驟執(zhí)行即可。
[0069]最后，在步驟107中，根據(jù)在步驟106中獲得的連續(xù)的水平線和豎直線計算出它們之間的各交點的圖像位置作為各個格子單元之間的各交點的圖像位置Gimag-然后，可結合各個格子單元之間的各交點的預設位置的數(shù)值矩陣Greal，利用求(M*GMal-Gimage)的均方根最小的M的方法計算出顯微鏡的放大倍率M。當然，在步驟107中也可根據(jù)在步驟106中獲得的連續(xù)的水平線和豎直線計算出各水平線之間和各豎直線之間的平均距離(該平均距離可例如為數(shù)碼圖像上的像素數(shù)，記為“平均像素值”)。然后，由于棋盤狀圖案內格子單元的側邊的預設長度(預設邊長)是預先已知的，便可計算出圖像上的每個像素代表多少實際距離，其值等于格子單元的預設邊長除以平均像素值，也可算出數(shù)碼顯微鏡的放大倍率M，M等于平均像素值/格子單元的預設邊長。
[0070]上面結合相關附圖對根據(jù)本發(fā)明的校準板的校準區(qū)的一種示例性構型及其使用方法進行了說明。本發(fā)明的校準板的校準區(qū)包括周期性地排布的多個格子單元，其中每個格子單元的邊界的至少一部分能夠由所述數(shù)碼顯微鏡的光學成像系統(tǒng)識別出。也就是說，校準區(qū)中精確地定位有周期性布置的具有高對比度的顯著特征的圖案，這易于由顯微鏡的軟件通過數(shù)字圖像處理方法自動地識別出。在此基礎上，根據(jù)在目鏡視野內可見的、具有一定數(shù)量的格子單元的實際制造尺寸來計算放大倍率，由此能平均各個格子單元在制造加工中產生的誤差，提高計算精度。另外，由于各格子單元周期性地排布，所以易于加入差錯校驗機制以排除因校準板被污染或刮擦而出錯的交點(例如，在差分和邊緣特征提取算法中，可檢驗相鄰的兩個交點是否等距，或相鄰的兩個交點是否具有不同的極性)，由此提高利用校準板進行測量校準的可靠性。
[0071]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的校準板I除了校準區(qū)2之外還可包括均勻反射區(qū)3，其對所有波長的可見光都具有相同的反射率。更具體地，這是指均勻反射區(qū)3中的任一處對每種波長的可見光的反射率都相同，并且均勻反射區(qū)3中的各處彼此之間對可見光的反射率也相同?，F(xiàn)在越來越多的數(shù)碼顯微鏡都配備有反射光路，這有利于查看不透光的標本。均勻反射區(qū)3可用于在數(shù)碼顯微鏡的反射光路中對顯微鏡數(shù)碼相機進行顏色均一性校正(色彩明暗校正)和白平衡校正，從而將數(shù)碼顯微鏡保持在良好的工作狀態(tài)。均勻反射區(qū)3可例如由校準板表面上的覆層構成。該覆層可以是一層金屬(例如鉻)或者是光學反射覆層。在圖1所示的實施例中，均勻反射區(qū)3覆蓋除校準區(qū)2以外的整個校準板表面。但是，本發(fā)明不限于此。如圖9所示，均勻反射區(qū)3也可以是與校準區(qū)2隔開的單獨區(qū)域，并且可具有任意適當?shù)拇笮『托螤?。例如，均勻反射區(qū)3可通過光刻法形成。在本發(fā)明的校準板中，校準區(qū)2和均勻反射區(qū)3被集成在同一塊板上，從而構成了集測量校準、顏色均一性校正和白平衡校正功能于一身的多用校準板。也就是，利用根據(jù)本發(fā)明的校準板可實現(xiàn)多種較準內容，包括顯微鏡的放大倍率、畸變和校準數(shù)碼相機的顏色均一性、白平衡。
[0072]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的校準板I的另一種示例性構型，其與圖1所示的校準板的不同之處在于包括多個校準區(qū)2，其中各個校準區(qū)2的格子單元的大小互不相同。通常，顯微鏡具有多個物鏡和大的放大倍率范圍。例如，常規(guī)的顯微鏡放大倍率范圍可為4X?10X0為此，校準板上的校準區(qū)的格子單元的大小需要適配于顯微鏡的大的放大倍率范圍，否則可能出現(xiàn)在放大倍率大時物鏡視野中的格子單元數(shù)過少而導致計算精度不夠、或者在放大倍率小時物鏡視野中的格子單元數(shù)過多而導致計算量大且費時的情況。利用圖7所示的校準板可避免上述不利情況。具體地，在測量校準時可左右移動校準板以從其多個校準區(qū)中選擇一個校準區(qū)置于物鏡視野中，該所選擇的校準區(qū)的出現(xiàn)在物鏡視野中的格子單元的數(shù)量在預定范圍內(亦即避免了出現(xiàn)在物鏡視野中的格子單元數(shù)過多或過少的情況)。當更換為放大倍率更大或更小的另一個物鏡來校準時，可再相應地移動校準板以選擇格子單元更小或更大的另一個校準區(qū)。
[0073]圖8所示的另一種校準板構型也能實現(xiàn)與圖7中的校準板類似的功能。具體地，在校準區(qū)2的各個格子單元(下稱“大格子單元”)內還形成有子表面構造2’，該子表面構造也包括周期性地排布成棋盤樣式的多個格子單元(下稱“小格子單元”)，且子表面構造的小格子單元的邊界的至少一部分也能夠由數(shù)碼顯微鏡的光學成像系統(tǒng)識別出。這里應注意，在任兩個相鄰的大格子單元的交界處，只有這兩個大格子單元各自的與交界鄰接的局部區(qū)域(在圖8中用黑色粗線5和白色粗線4表示)具有不同的反射率。在測量校準時，當出現(xiàn)在物鏡視野中的大格子單元的數(shù)量少于預定值而可能導致計算精度不夠時，改用某個大格子單元內的子表面構造的小格子單元之間的交點來計算放大倍率；或反之，當出現(xiàn)在物鏡視野中的子表面構造內的小格子單元的數(shù)量多于預定值而可能導致計算量過大時，改用大格子單元來計算放大倍率。應當指出，在這種構型中，并非所有的大格子單元都必須包括子表面構造，而只要其中的一個或多個包括子表面構造即可。另外，還可設想，可將一個大格子單元中的小格子單元再劃分成若干個大小相同的組，每個組形成一個“中等格子單元”，根據(jù)要校準的物鏡的放大倍率，也可在計算時改用中等格子單元之間的交點或邊界以同時滿足計算精度和計算時間的要求。
[0074]根據(jù)本發(fā)明的校準板可與數(shù)碼顯微鏡結合而構成數(shù)碼顯微鏡系統(tǒng)。有利地，如圖10所示，根據(jù)本發(fā)明的校準板I可固定配備在數(shù)碼顯微鏡10中