显微操作场景下的毛细针尖三维定位算法

摘要

显微操作在生物医学领域具有重要的应用价值.其中,三维空间中微米尺度的毛细针精密定位是显微操作的重点与难点.传统算法对于平面内毛细针定位性能良好,但面向空间中呈倾斜放置的毛细针时,通常表现出精度低、普适性差、易受光源条件影响等缺点.为提升毛细针空间定位精度,本文提出了点扫描与自动感兴趣区域(ROI)联用算法.基于针尖双端点扫描提升平面定位精度;基于自动ROI算法并结合拉普拉斯方差聚焦评价函数提升景深方向定位精度.实验结果表明:本文方法应用于空间中呈倾斜放置的毛细针时,三维定位误差小于1μm,克服了传统算法精度低、普适性差、易受光源条件影响等问题,为精密显微操作奠定了良好的算法基础.