CN104777604A - 基于usb显微探头和步进扫描台的可定位显微成像系统 - Google Patents

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尤清扬
章海军
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开的基于USB显微探头和步进扫描台的可定位显微成像系统包括：具有底座、立柱、横梁、滑块和调节机构的机架，USB显微成像单元以及二维步进扫描单元。由USB显微成像单元实现微纳米样品的数码显微成像，由计算机控制二维步进扫描单元实现样品的二维扫描或移动；同时，通过计算机的软件控制界面，实现样品观察区域的可定位或可重入。本发明结构简单，应用方便，避免了手动操作的定位不准确及产生的各种误差，提高自动化程度，可以减少操作人员的工作量，提高图像采集的工作效率。

Description

基于USB显微探头和步进扫描台的可定位显微成像系统
技术领域
本发明涉及显微成像系统，特别是涉及一种基于USB显微探头和步进扫描台的可定位显微成像系统。
背景技术
USB显微镜将光学显微镜与图像传感器结合，并基于USB接口实现计算机中成像及图像处理，具有便携、测量方便等优点，在产品检验、生物解剖、珠宝古玩鉴定等生活生产领域有着诸多应用。但是，目前的USB显微系统大多只是单个的探头或只有简易的支架，通过手动操作来调节被测位置，具有定位不准确的缺陷。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于USB显微探头和步进扫描台的可定位显微成像系统。
本发明所采用的技术方案是：基于USB显微探头和步进扫描台的可定位显微成像系统包括：具有底座、立柱、横梁、滑块和调节机构的机架，USB显微成像单元以及二维步进扫描单元，USB显微成像单元包括同轴线装置的固定镜筒和活动调焦镜筒，固定镜筒位于活动调焦镜筒的上方并与横梁固定，在固定镜筒内装有CMOS成像单元，活动调焦镜筒内装有第一照明光源和透镜，透镜位于第一照明光源的上方，二维步进扫描单元包括固定于底座上用于放置样品的步进移动台，步进移动台中心有一轴向通孔，该轴向通孔与开设在底座上的凹孔相对应，在底座的凹孔中设有第二照明光源，步进移动台上安装有Y轴步进驱动器及X轴步进驱动器，Y轴步进驱动器及X轴步进驱动器与步进控制器相连，CMOS成像单元通过USB接口与计算机连接，步进控制器通过控制接口与计算机连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：基于现有USB显微探头，同时利用二维步进扫描台进行样品的移动控制，结构简单，应用方便，避免了手动操作的定位不准确及产生的各种误差，提高自动化程度，可以减少操作人员的工作量，提高图像采集的工作效率。
附图说明
图1为本发明的整体系统示意图。
图中：USB显微成像单元（1）、二维步进扫描单元（2）、横梁（3）、滑块（4）、立柱（5）、调节机构（6）、底座（7）、第二照明光源（8）、计算机（10）、控制接口（11）、步进控制器（12）、活动调焦镜筒（13）、固定镜筒（14）、CMOS成像单元（15）、透镜（16）、第一照明光源（17）、样品（18）、Y轴步进驱动器（19）、X轴步进驱动器（20）。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1所示，基于USB显微探头和步进扫描台的可定位显微成像系统包括：具有底座7、立柱5、横梁3、滑块4和调节机构6的机架，USB显微成像单元1以及二维步进扫描单元2，USB显微成像单元1包括同轴线装置的固定镜筒14和活动调焦镜筒13，固定镜筒14位于活动调焦镜筒13的上方并与横梁3固定，横梁3与滑块4、调节机构6连接，横梁3通过调节调节机构6在立柱5上可实现垂直方向的移动调整。在固定镜筒14内装有CMOS成像单元15，活动调焦镜筒13内装有第一照明光源17和透镜16，透镜16位于第一照明光源17的上方，二维步进扫描单元2包括固定于底座7上用于放置样品18的步进移动台，步进移动台中心有一轴向通孔，该轴向通孔与开设在底座7上的凹孔相对应，在底座7的凹孔中设有第二照明光源8，第一照明光源17与第二照明光源8对样品18进行反射及透射照明。样品通过成像透镜16可在CMOS成像单元15清晰成像。步进移动台上安装有Y轴步进驱动器19及X轴步进驱动器20，Y轴步进驱动器19及X轴步进驱动器20与步进控制器12相连，步进控制器12通过PCI8620型D/A控制接口11与计算机10连接，通过计算机10中的控制软件控制Y轴步进驱动器19及X轴步进驱动器20，实现对二维步进台XY向的移动操作。CMOS成像单元15通过USB接口与计算机10连接，传输图像数据到计算机，实现图像采集，在计算机中显示被测样品18成像，通过计算机软件界面，对被测样品的定位或重入。
本发明提供的基于USB显微探头和步进扫描台的可定位显微成像系统，由USB显微探头实现微纳米样品的数码显微成像，由计算机控制二维步进扫描台，实现样品的二维扫描或移动，同时通过计算机控制软件，实现样品观察区域的可定位或可重入。利用USB显微探头结构简便，应用方便的特点，同时避免目前的USB显微系统由手动操作带来的定位不准确的缺陷，提高自动化程度，可以减少操作人员的工作量，提高图像采集的工作效率，具有广泛的实际应用前景。

Claims (1)

1.基于USB显微探头和步进扫描台的可定位显微成像系统，其特征是：包括具有底座（7）、立柱（5）、横梁（3）、滑块（4）和调节机构（6）的机架，USB显微成像单元（1）以及二维步进扫描单元（2），USB显微成像单元（1）包括同轴线装置的固定镜筒（14）和活动调焦镜筒（13），固定镜筒（14）位于活动调焦镜筒（13）的上方并与横梁（3）固定，在固定镜筒（14）内装有CMOS成像单元（15），活动调焦镜筒（13）内装有第一照明光源（17）和透镜（16），透镜（16）位于第一照明光源（17）的上方，二维步进扫描单元（2）包括固定于底座（7）上用于放置样品（18）的步进移动台，步进移动台中心有一轴向通孔，该轴向通孔与开设在底座（7）上的凹孔相对应，在底座（7）的凹孔中设有第二照明光源（8），步进移动台上安装有Y轴步进驱动器（19）及X轴步进驱动器（20），Y轴步进驱动器（19）及X轴步进驱动器（20）与步进控制器（12）相连，CMOS成像单元（15）通过USB接口与计算机（10）连接，步进控制器（12）通过控制接口（11）与计算机（10）连接。
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