CN103471822A - 一种用于手动连续变倍镜头的倍率检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的有益效果是：本发明提供的一种用于手动连续变倍镜头的倍率检测装置可实现同时处理四通道检测数据并且互不干扰，并能实时反馈当前倍率信息，极大地提高了操作方便性和工作效率，有效地解决了红外反射式光电传感器和内部机械结构质量问题所带来的影响，为自动检测固定倍率的手动连续变倍镜头的量产，提供了有力地技术保障。
Description
技术领域
本发明涉及一种倍率检测装置，尤其是一种用于手动连续变倍镜头的倍率检测装置。
背景技术
随着光学技术的快速发展及其实际应用范围的不断扩展，对手动连续变倍光学装置的需求日益增强。其中手动连续变倍镜头作为主要部件，提供给显微镜、视频显微装置、自动检测及测绘仪器等使用，并已广泛应用于生物学、医学、环保、材料、公安刑侦、监控、微电子及精密加工等领域。
手动连续变倍镜头在使用时，需要针对具体拍摄对象及其环境选择合适的倍率大小，才能获得高分辨率和高清晰度的图像，其过程被称为变倍。同时，对于与手动连续变倍镜头连接的下级设备，在处理手动连续变倍镜头传予的倍率信息时，其实时使用的倍率数值是十分重要的必用数据。手动连续变倍镜头应用于影像测量仪时，一般靠人工目视读取镜头之刻度圈上所指示的镜头当前位置的倍率数值，再把所读取的当前位置的倍率数值手动操作输入到该镜头连接的下级设备。在这个过程中，没有相应技术保证准确获知镜头调倍率时有无调至当前倍率准确位置的信息，致使出现错误读取镜头倍率数值的情况，影响到影像测量仪检测结果的准确性。
鉴于此种情况，国内少数镜头制造厂商开发出基于机械定位外加红外传感器的自动检测固定倍率的手动连续变倍镜头。该镜头的出现，不仅解决了人工目视读取镜头容易出现错误倍率数值的问题，还通过电信号连接的方式将镜头倍率信息传予下级设备，极大地提高了操作方便性。但是经过大批量生产使用后上述镜头出现以下情况，即一旦受到红外反射式光电传感器和内部机械结构质量的影响，容易造成红外反射式光电传感器状态错误，引起镜头不同批次之间和同个镜头不同检测通道之间的倍率信息会产生差异性。由于现有倍率检测装置采用的是固定阈值的方式，不能有效地处理这种差异性，从而出现一套倍率检测装置只能匹配固定的手动连续变倍镜头的情况，这样就给自动检测固定倍率的手动连续变倍镜头量产，造成了极大的困难，更不利于其快速推广。
发明内容
为了解决以上问题，本发明所采用的技术方案是：
一种用于手动连续变倍镜头的倍率检测装置，包括以下构成：
(1)倍率检测装置包括阈值模块和检测模块；
(2)阈值模块和检测模块都包括四通道数据采集模块、数据存储模块和数据处理模块；
(3)阈值模块包括四通道数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、阈值计算模块、阈值判断模块和阈值存储模块；
(4)检测模块包括四通道数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、过滤模块、数据判断模块、倍率信息计算模块和倍率信息反馈模块；
(5)阈值模块在检测装置工作过程中按照四通道数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、阈值计算模块、阈值判断模块和阈值存储模块的顺序运行；
(6)检测模块在检测装置工作过程中按照四通道数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、过滤模块、数据判断模块、倍率信息计算模块和倍率信息反馈模块的顺序运行。
所述四通道数据采集模块在检测装置工作过程中可为所述阈值模块和所述检测模块提供所需的检测数据，采用模拟量比例缩小和高性能AD采集技术，每个检测通道分别与手动连续变倍镜头端四个红外反射式光电传感器相连接，用于采集镜头倍率由小到大变倍时红外反射式光电传感器状态变化所产生的检测数据。
所述数据存储模块在检测装置工作过程中可为所述阈值模块和所述检测模块提供分段存储功能，采用SDRAM存储器对检测数据进行存储，用SDRAM存储器中的四个存储单元分别存储所述四通道采集模块相应的检测通道所采集的检测数据，并且不同检测通道之间互不干扰。
所述数据处理模块在检测装置工作过程中可为所述阈值模块和所述检测模块提供数据处理功能，采用排序算法对检测数据进行处理，用排序算法将所述数据存储模块中四个存储单元存储的数据，分别按存储单元进行从小到大排序，最后剔除排在第一位和末位数据。
所述阈值计算模块，采用MAX函数、MIN函数和数学公式进行阈值的计算，用MAX函数和MIN函数对所述数据处理模块处理后的数据进行计算，找到数据中的MAX和MIN，再用数学公式(MAX+MIN)/2进行计算，计算得出的值即为阈值。
所述阈值判断模块，采用数据比较的方式对阈值进行判断，依据大量实验数据，预先设定一个阈值范围，用于判断所述阈值计算模块所得到的阈值是否在设定值范围内。
所述阈值存储模块，采用高性能FLASH存储器对阈值进行存储，用于存储所述阈值判断模块判断后所得到的阈值。
所述过滤模块，采用数学统计分析方法对检测数据进行过滤，依据大量实验数据，用于对所述数据处理模块处理后的数据进行统计分析，自动判断所述数据处理模块处理后的数据是否合理，如不合理，对数据进行过滤。
所述数据判断模块，采用数据比较的方式进行数据的判断，用于通过所述过滤模块过滤后的数据与所述阈值存储模块存储的阈值进行比较，如所述过滤模块过滤后的数据大于所述阈值存储模块存储的数据，结果输出为1，如所述过滤模块过滤后的数据小于所述阈值存储模块存储的数据，结果输出为0。
所述倍率信息计算模块，采用高性能译码器进行倍率信息的计算，在计算之前，依据倍率信息设计理论值，预先将手动连续变倍镜头每个倍率信息数值设定到译码器中，用于采集所述数据判断模块结果输出所产生的数据，再采用数据译码的方式，将采集到的数据与预先设定好手动连续变倍镜头每个倍率信息数值进行匹配，从而得出手动连续变倍镜头每个倍率的倍率信息。
所述倍率信息反馈模块，采用RS232串口通讯方式进行倍率信息的反馈，用于将所述倍率信息计算模块计算出的倍率信息实时传予下级设备，并同时将倍率信息实时显示在用户界面。
所述各模块通过数据传输线路相互连接实现数据交换。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种用于手动连续变倍镜头的倍率检测装置可实现同时处理四通道检测数据并且互不干扰，并能实时反馈当前倍率信息，极大地提高了操作方便性和工作效率，有效地解决了红外反射式光电传感器和内部机械结构质量问题所带来的影响，为自动检测固定倍率的手动连续变倍镜头的量产，提供了有力地技术保障。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明中倍率检测装置的组成结构图。
图2为本发明中倍率检测装置的工作流程图。
具体实施方式
请参考图1和图2，一种用于手动连续变倍镜头的倍率检测装置，包括以下构成：
(1)检测装置包括阈值模块和检测模块；
(2)所述阈值模块和检测模块都包括四通道数据采集模块、数据存储模块和数据处理模块；
(3)所述阈值模块包括四通道数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、阈值计算模块、阈值判断模块和阈值存储模块；
(4)所述检测模块包括四通道数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、过滤模块、数据判断模块、倍率信息计算模块和倍率信息反馈模块；
(5)所述阈值模块在检测装置工作过程中按照四通道数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、阈值计算模块、阈值判断模块和阈值存储模块的顺序运行；
(6)所述检测模块在检测装置工作过程中按照四通道数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、过滤模块、数据判断模块、倍率信息计算模块和倍率信息反馈模块的顺序运行。
本发明提供的倍率检测装置的工作流程具体为：
(1)所述四通道数据采集模块的每个检测通道分别与手动连续变倍镜头端四个红外反射式光电传感器相连接，实时采集镜头倍率由小变大变倍时红外反射式光电传感器状态变化所产生的检测数据；
(2)所述数据存储模块分四个存储单元分别存储所述四通道数据采集模块每个通道所采集的检测数据；
(3)所述数据处理模块对所述数据存储模块四个存储单元的数据，分别用排序算法进行由小到大排序，排序完成后，将每个存储单元数据中的第一位和末位数据进行剔除；
(4)所述阈值计算模块，用MAX函数和MIN函数对所述数据处理模块处理后的数据进行计算，找到数据中的MAX和MIN，再用数学公式(MAX+MIN)/2进行计算，计算得出的值即为阈值，通过此步骤每个存储单元分别获得一个阈值；
(5)所述阈值判断模块依据预先设定的阈值范围，对每个阈值进行判断，判断计算出的阈值是否在预先设定的阈值范围内，如不在，则重新进行阈值计算；
(6)所述阈值存储模块分四个存储单元分别存储所得到的阈值；
(7)所述四通道采集模块再次采集所需的检测数据；
(8)所述数据存储模块分四个存储单元分别存储所述四通道数据采集模块每个通道所采集的检测数据；
(9)所述数据处理模块对所述数据存储模块四个存储单元的数据，分别用排序算法进行由小到大排序，排序完成后，将每个存储单元数据中的第一位和末位数据进行剔除；
(10)所述过滤模块，依据大量实验数据，用于对所述数据处理模块处理后的数据进行统计分析，自动判断所述数据处理模块处理后的数据是否合理，如不合理，对数据进行过滤；
(11)所述数据判断模块，用于通过所述过滤模块过滤后的数据与所述阈值存储模块存储的阈值进行比较，如所述过滤模块过滤后的数据大于所述阈值存储模块存储的数据，结果输出为1，如所述过滤模块过滤后的数据小于所述阈值存储模块存储的数据，结果输出为0；
(12)所述倍率信息计算模块，在计算之前，依据倍率信息设计理论值，预先将手动连续变倍镜头每个倍率信息数值设定到译码器中。用于采集所述数据判断模块结果输出所产生的数据，再采用数据译码的方式，将采集到的数据与预先设定好手动连续变倍镜头每个倍率信息数值进行匹配，从而得出手动连续变倍镜头每个倍率的倍率信息；
(13)所述倍率信息反馈模块，用于将所述倍率信息计算模块计算出的倍率信息实时传予下级设备，并同时将倍率信息实时显示在用户界面。
Claims (10)
1.一种用于手动连续变倍镜头的倍率检测装置，其特征在于，包括以下构成：
(1)倍率检测装置包括阈值模块和检测模块；
(2)阈值模块和检测模块都包括四通道数据采集模块、数据存储模块和数据处理模块；
(3)阈值模块包括四通道数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、阈值计算模块、阈值判断模块和阈值存储模块；
(4)检测模块包括四通道数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、过滤模块、数据判断模块、倍率信息计算模块和倍率信息反馈模块；
(5)阈值模块在检测装置工作过程中按照四通道数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、阈值计算模块、阈值判断模块和阈值存储模块的顺序运行；
(6)检测模块在检测装置工作过程中按照四通道数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块、过滤模块、数据判断模块、倍率信息计算模块和倍率信息反馈模块的顺序运行。
2.如权利要求1的检测装置中的四通道数据采集模块，其特征在于：
在检测装置工作过程中可为阈值模块和检测模块提供所需的检测数据，采用模拟量比例缩小和高性能AD采集技术，每个检测通道分别与手动连续变倍镜头端四个红外反射式光电传感器相连接，用于采集镜头倍率由小到大变倍时红外反射式光电传感器状态变化所产生的检测数据。
3.如权利要求1的检测装置中的数据存储模块，其特征在于：
在检测装置工作过程中可为所述阈值模块和所述检测模块提供分段存储功能，采用SDRAM存储器对检测数据进行存储，用SDRAM存储器中的四个存储单元分别存储所述四通道采集模块相应的检测通道所采集的检测数据，并且不同检测通道之间互不干扰。
4.如权利要求1的检测装置中的数据处理模块，其特征在于：
在检测装置工作过程中可为阈值模块和检测模块提供数据处理功能，采用排序算法对检测数据进行处理，用排序算法将数据存储模块中四个存储单元存储的数据，分别按存储单元进行从小到大排序，最后剔除排在第一位和末位数据。
5.如权利要求1的检测装置中的阈值计算模块，其特征在于：
采用MAX函数、MIN函数和数学公式进行阈值的计算，用MAX函数和MIN函数对数据处理模块处理后的数据进行计算，找到数据中的MAX和MIN，再用数学公式(MAX+MIN)/2进行计算，计算得出的值即为阈值。
6.如权利要求1的检测装置中的阈值判断模块，其特征在于：
采用数据比较的方式对阈值进行判断，依据大量实验数据，预先设定一个阈值范围，用于判断阈值计算模块所得到的阈值是否在设定值范围内。
7.如权利要求1的检测装置中的阈值存储模块，其特征在于：
采用高性能FLASH存储器对阈值进行存储，用于存储阈值判断模块判断后所得到的阈值。
8.如权利要求1的检测装置中的过滤模块，其特征在于：
采用数学统计分析方法对检测数据进行过滤，依据大量实验数据，用于对数据处理模块处理后的数据进行统计分析，自动判断数据处理模块处理后的数据是否合理，如不合理，对数据进行过滤。
9.如权利要求1的检测装置中的数据判断模块，其特征在于：
采用数据比较的方式进行数据的判断，用于通过过滤模块过滤后的数据与阈值存储模块存储的阈值进行比较，如过滤模块过滤后的数据大于阈值存储模块存储的数据，结果输出为1，如过滤模块过滤后的数据小于阈值存储模块存储的数据，结果输出为0。
10.如权利要求1的检测装置中的倍率信息计算模块，其特征在于：
采用高性能译码器进行倍率信息的计算，在计算之前，依据倍率信息设计理论值，预先将手动连续变倍镜头每个倍率信息数值设定到译码器中，用于采集数据判断模块结果输出所产生的数据，再采用数据译码的方式，将采集到的数据与预先设定好手动连续变倍镜头每个倍率信息数值进行匹配，从而得出手动连续变倍镜头每个倍率的倍率信息。
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