Dreidimensionale Formwiederherstellung aus Bildfokus

Die Wiederherstellung einer genauen und präzisen 3D-Form des unbekannten mikroskopischen Objekts mit Hilfe der Form aus der Fokusarchitektur ist ein wichtiges Problem in der Computer Vision Community. Ein mikroskopisches Objekt wird auf einer Translationsbühne platziert, die sich in der optischen Achse der Kamera auf und ab bewegen kann. Ein Stapel von Bildern wird gesammelt, indem jedes Bild in diskreten Schritten aufgenommen wird. Während der Bildaufnahme bewegt sich der Objekttisch in Bezug auf die Kamera, während der Sensor der RGB-Kamera in einer vordefinierten, bekannten Höhe fixiert ist. Nach der Bilderfassung wird ein Algorithmus zur Fokusmessung auf den gesammelten Bildstapel angewandt, um die entsprechenden RGB-Farbinformationen in eine Fokusgröße für jedes Pixel umzuwandeln. Die anfängliche Tiefenkarte wird durch Maximierung der Fokusmesskurve entlang der optischen Achse der Kamera erstellt. Nach dem Algorithmus zur Fokusmessung wird hauptsächlich ein Näherungsansatz oder ein Regressionsalgorithmus verwendet. Die Wiederherstellung der 3D-Form mit Hilfe der Form aus der Fokusarchitektur hat zahlreiche industrielle und medizinische Anwendungen und wird derzeit in den meisten entwickelten Ländern praktiziert.