操作平台、自动对焦方法以及自动对焦装置与流程

本发明涉及光学对焦，具体而言，涉及一种操作平台、自动对焦方法、自动对焦装置、计算机可读存储介质以及处理器。

背景技术：

1、最初的基因测序技术是通过手工操作进行的，包括sanger发明的双脱氧链终止法，以及maxam和gilbert发明的化学降解法。由于手工操作效率较低，且容易发生人为操作失误，因此利用基因测序仪进行测序现已成为了测序技术的主流。目前的基因测序仪，其测序过程由一系列机械、电子通信、生物、化学、光学等操作所组成，这些操作分别由基因测序仪中对应的组件所执行，替代了单纯的手工操作。但是基因测序仪也面临以下问题：一方面，由于基因测序对应平台精度的要求非常高，属于亚微米级，一个组件的操作出现偏差都会导致测序结果不理想；另一方面，整个测序过程涉及的具体步骤非常繁琐，需要测序仪的各组件协同运作。

2、相关技术中的基因测序仪实现光学对位需要通过操作平台联动来实现。具体地，操作平台包括底座和设置在底座上的移动板，底座和移动板之间采用两个直线单自由度的驱动结构在竖直方向叠置设置，第一驱动结构固定在底座上，第二驱动结构固定在第一驱动结构上，而移动板设置在第二驱动结构上。这种结构的刚度和稳定性较差，导致基因测序仪经常需要停机维修。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种操作平台、自动对焦方法、自动对焦装置、计算机可读存储介质以及处理器，以解决相关技术中的基因测序仪的刚度和稳定性差的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种基因测序仪的操作平台，包括：底座；第一移动板，沿第一水平方向可移动地设置于底座上；第一驱动结构，设置于底座与第一移动板之间，以驱动第一移动板在第一水平方向上移动；第二移动板，位于第一移动板的上方并设置有样本放置位，第二移动板沿垂直于第一水平方向的第二水平方向可移动地设置于第一移动板上；第二驱动结构，设置于第一移动板与第二移动板之间，以驱动第二移动板在第二运动方向上移动；图像采集装置，沿竖直方向可移动地设置于底座的上方。

3、进一步地，操作平台还包括：第一位置检测件，设置于底座与第一移动板之间，以检测第一移动板的移动距离；和/或，第二位置检测件，设置于第一移动板与第二移动板之间，以检测第二移动板的移动距离。

4、进一步地，底座包括底板和设置于底板的端部的侧板，底板与侧板之间成角度设置，侧板和第一移动板之间设置有第一锁紧结构，侧板和第二移动板之间设置有第二锁紧结构。

5、进一步地，第一驱动结构包括设置于底座上的第一电机、与第一电机连接的第一丝杆以及设置于第一丝杆上的第一滑块，第一滑块与第一移动板固定连接；第二驱动结构包括设置于第一移动板上的第二电机、与第二电机连接的第二丝杆以及设置于第二丝杆上的第二滑块，滑块与第一移动板固定连接；和/或，操作平台还包括：第一导向结构，包括第一导轨和第一导向块，第一导轨和第一导向块中的一个设置于底座上，另一个设置于第一移动板上；第二导向结构，包括第二导轨和第二导向块，第二导轨和第二导向块中的一个设置于第一移动板上，另一设置于第二移动板上。

6、进一步地，图像采集装置包括安装座以及设置于安装座上的图像采集器，安装座包括：第一安装板和沿竖直方向可以动地设置于第一安装板上的第二安装板，图像采集器设置于第二安装板上；第三驱动结构，设置于第一安装板和第二安装板之间，以驱动第二移动板在竖直方向上移动；第三位置检测件，设置于第一安装板与第二安装板之间，以检测第二安装板的移动距离。

7、根据本发明的另一方面，提供了一种操作平台的自动对焦方法，包括：使图像采集器沿第一竖直方向移动第一预设距离，并在移动之后获取图像采集器成像的sum值，sum值为图像采集器单位面积内获取到的光线强度转换成电路信号后的值；根据sum值对应的图像数据获取div值，div值为图像采集器的镜头的景深值；判断div值是否在第一预设范围内。

8、进一步地，根据sum值对应的图像数据得到div值的步骤包括：当sum值大于预设值时，根据sum值对应的图像数据得到div值。

9、进一步地，根据sum值对应的图像数据得到div值的步骤包括：当sum值小于或者等于预设值时，移动图像采集器并获取移动之后的图像采集器成像的sum值，当移动之后sum值小于预设值时，再次移动图像采集器；移动图像采集器的步骤包括：使图像采集器沿第二竖直方向移动第二预设距离，再使图像采集器沿第一竖直方向移动第三预设距离，其中，第三预设距离为第二预设距离的2倍。

10、进一步地，判断div值是否在预设范围内的步骤包括：当div值在第一预设范围内时，完成自动对焦。

11、进一步地，判断div值是否在预设范围内的步骤包括：当div值在第一预设范围内以外，并且在第二预设范围以内时，调节图像采集器并获取调节之后的图像采集器的div值，当调节之后div值在第一预设范围内以外，并且在第二预设范围以内时，再次调节图像采集器；调节图像采集器的步骤包括：判断div值的正负，当div值为正值时，使图像采集器向上移动第四预设距离；当div值为负值时，使图像采集器向下移动第五预设距离。

12、进一步地，判断div值是否在预设范围内的步骤包括：当div值在第一预设范围内以外，并且在第二预设范围以外时，停止移动图像采集器，并发出报错信号。

13、根据本发明的另一方面，提供了一种操作平台的自动对焦装置，包括：第一获取单元，用于在图像采集器沿第一竖直方向移动预设值之后获取图像采集器成像的sum值，sum值为图像采集器单位面积内获取到的光线强度转换成电路信号后的值；第二获取单元，用于根据sum值对应的图像数据获取div值，div值为图像采集器的镜头的景深值；判断单元，用于判断div值是否在第一预设范围内。

14、根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，程序执行上述的自动对焦方法。

15、根据本发明的另一方面，提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述的自动对焦方法。

16、应用本发明的技术方案，底座上设置有第一移动板，底座和第一移动板之间设置有第一驱动结构，第一驱动结构能够驱动第一移动板在底座上沿第一水平方向移动。第一移动板上设置有第二移动板，第一移动板和第二移动板之间设置有第二驱动结构，第二驱动结构能够驱动第二移动板在第一移动板上沿第二水平方向移动。由于第一水平方向和第二水平方向垂直设置，因此第二移动板可以在水平面内移动，使得图像采集装置能够对准第二移动板上的样本放置位，进而获取样本的图像信息。本申请的第一驱动结构位于第一移动板的下方，第二驱动结构位于第一移动板的上方，实现了第一驱动结构和第二驱动结构的独立运动，提升了第一驱动结构和第二驱动结构运动稳定性。另外，第一驱动结构和第二驱动结构独立设置还能够增加其各自的安装面积，从而有助于提升第一驱动结构和第二驱动结构的连接强度，进而降低操作平台维修的概率。

技术特征：

1.一种操作平台，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的操作平台，其特征在于，所述操作平台还包括：

3.根据权利要求1所述的操作平台，其特征在于，所述底座(10)包括底板(11)和设置于所述底板(11)的端部的侧板(12)，所述底板(11)与所述侧板(12)之间成角度设置，所述侧板(12)和所述第一移动板(20)之间设置有第一锁紧结构(90)，所述侧板(12)和所述第二移动板(40)之间设置有第二锁紧结构(100)。

4.根据权利要求1所述的操作平台，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的操作平台，其特征在于，所述图像采集装置(60)包括安装座(61)以及设置于所述安装座(61)上的图像采集器(62)，所述安装座(61)包括：

6.一种操作平台的自动对焦方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的自动对焦方法，其特征在于，根据所述sum值对应的图像数据得到div值的步骤包括：

8.根据权利要求6所述的自动对焦方法，其特征在于，根据所述sum值对应的图像数据得到div值的步骤包括：

9.根据权利要求6所述的自动对焦方法，其特征在于，判断所述div值是否在第一预设范围内的步骤包括：

10.根据权利要求6所述的自动对焦方法，其特征在于，判断所述div值是否在第一预设范围内的步骤包括：

11.根据权利要求10所述的自动对焦方法，其特征在于，判断所述div值是否在预设范围内的步骤包括：

12.一种操作平台的自动对焦装置，其特征在于，包括：

13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求6至11中任一项所述的自动对焦方法。

14.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求6至11中任一项所述的自动对焦方法。

技术总结
本发明提供了一种操作平台、自动对焦方法以及自动对焦装置。其中，操作平台包括：底座；第一移动板，沿第一水平方向可移动地设置于底座上；第一驱动结构，设置于底座与第一移动板之间，以驱动第一移动板在第一水平方向上移动；第二移动板，位于第一移动板的上方并设置有样本放置位，第二移动板沿垂直于第一水平方向的第二水平方向可移动地设置于第一移动板上；第二驱动结构，设置于第一移动板与第二移动板之间，以驱动第二移动板在第二运动方向上移动；图像采集装置，沿竖直方向可移动地设置于底座的上方。应用本发明的技术方案能够有效地解决相关技术中的操作平台的刚度和稳定性差的问题。

技术研发人员：刘震,陈楠
受保护的技术使用者：深圳华大智造科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4