CN106571086A - 一种基于图像处理的表面粗糙度测试显微镜教学系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于图像处理的表面粗糙度显微镜教学系统，在原有的干涉显微镜和光切显微镜等表面粗糙度测试显微镜仪器的基础上，应用CCD进行图像采集测试器件在显微镜中的成像视频，客户端通过网络也获得显示测试器件在显微镜中的成像视频，通过图像处理，计算出该测试器件的表面粗糙度。通过网络和计算机技术，一组学生可以共用一台显微镜，一人操作仪器，其他学生在客户端进行图像处理和粗糙度技术，大大提高了仪器使用率和综合教学质量。

Description

一种基于图像处理的表面粗糙度测试显微镜教学系统

技术领域

本发明涉及图像处理设计领域，尤其涉及的是一种基于图像处理的表面粗糙度显微镜教学系统的设计方法。

背景技术

高校实验室使用的表面粗糙度测试显微镜主要有干涉显微镜和光切显微镜。干涉显微镜适用于测量Rz和Ry为 0.025～0.8微米的表面粗糙度；光切显微镜适用于测量RZ和Ry为0.8～100微米的表面粗糙度。操作方式通常是需要人工取点，测量效率低，眼睛盯着显微镜的目镜操作，容易疲劳。

因此，需要通过图像处理和计算机网络等技术，设计方便使用和教学的表面粗糙度显微镜的教学系统。

发明内容

本发明提出一种基于图像处理的表面粗糙度显微镜教学系统的设计方法，通过CCD视频采集、图像处理和计算机等技术，实现表面粗糙度的显微镜成像在电脑中显示，改变了眼睛盯着目镜的测量方式，降低了人眼的疲劳度；同时，通过网络和计算机技术，一组学生可以共用一台显微镜，一人操作仪器，该组其他学生在客户端进行图像处理和粗糙度技术，大大提高了仪器使用率和综合教学质量。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

在原有的干涉显微镜和光切显微镜等表面粗糙度测试显微镜仪器的基础上，应用CCD进行图像采集，服务器的电脑安装了图像采集卡，显示测试器件在干涉显微镜或光切显微镜中的成像视频，客户端通过网络也获得显示测试器件在显微镜中的成像视频，通过图像处理，计算出该测试器件的表面粗糙度。

系统的服务器电脑及其软件的工作流程如下：

步骤201、启动服务器软件；

步骤202、操作人员调节显微镜的控制台，在服务器软件上看到清晰的表面粗糙度成像视频；

步骤203、服务器软件等待客户端软件发送的“测试”请求；

步骤204、是否有客户端的“测试”请求？如果是，执行步骤205；如果否，执行步骤203；

步骤205、服务器软件通过网络通讯，发送视频到发送“测试”请求的客户端软件；

步骤206、服务器软件等待下一个客户端发送“测试”请求；

步骤207、各个客户端都测试完成，本次测试流程结束；

系统的客户端电脑及其软件的工作流程如下：

步骤301、客户端启动；

步骤302、客户端软件与服务器软件建立网络连接；

步骤303、客户端软件发送“测试”请求给服务器软件；

步骤304、客户端软件接收并显示表面粗糙度测试视频，并根据需要进行截图；

步骤305、客户端软件对截取的图像进行灰值处理，滤波去噪声后，进行二值化处理；

步骤306、客户端软件对二值化处理后的图像进行边缘提取，通常提取上边缘，形成表面轮廓曲线；

步骤307、根据表面粗糙度的计算公式，进行表面粗糙度计算；

步骤308、结束。

本发明所提供的一种基于图像处理的表面粗糙度显微镜教学系统的设计方法，通过CCD视频采集、图像处理和计算机等技术，实现表面粗糙度的显微镜成像在电脑中显示，改变了眼睛盯着目镜的测量方式，降低了人眼的疲劳度；同时，通过网络和计算机技术，一组学生可以共用一台显微镜，一人操作仪器，其他学生在客户端进行图像处理和粗糙度技术，大大提高了仪器使用率和综合教学质量。

附图说明

图1为本发明一种基于图像处理的表面粗糙度显微镜教学系统的结构框图。

图2为本发明一种基于图像处理的表面粗糙度显微镜教学系统的服务器较佳实施例流程图。

图3为本发明一种基于图像处理的表面粗糙度显微镜教学系统的客户端较佳实施例流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参见图1，图1为本发明基于图像处理的表面粗糙度显微镜教学系统的结构框图，系统由101表面粗糙度显微镜，102CCD摄像头，103服务器电脑（安装Server软件），104客户端电脑组（安装Client软件）组成。

表面粗糙度显微镜101 ，通常是实验室教学用的干涉显微镜和光切显微镜等，原来的操作方式是通过人眼盯着目镜看表面粗糙度的成像，结合微调的刻度值，读取表面粗糙度的值。本发明技术方案中，显微镜的目镜与CCD摄像头102连接，CCD采集的测试件表面粗糙度成像视频通过服务器电脑（安装Server软件）103的图像采集卡，在服务器电脑的软件中显示。客户端电脑组（安装Client软件）104通过与服务器网络通讯，获取测试件表面粗糙度成像视频，经过截图，图像处理，公式计算出表面粗糙度的值。

如图2，系统的服务器电脑及其软件的工作流程如下：

步骤201、启动服务器软件；

步骤202、操作人员调节显微镜的控制台，在服务器软件上看到清晰的表面粗糙度成像视频；

步骤203、服务器软件等待客户端软件发送的“测试”请求；

步骤204、是否有客户端的“测试”请求？如果是，执行步骤205；如果否，执行步骤203；

步骤205、服务器软件通过网络通讯，发送视频到发送“测试”请求的客户端软件；

步骤206、服务器软件等待下一个客户端发送“测试”请求；

步骤207、各个客户端都测试完成，本次测试流程结束。

如图3，系统的客户端电脑及其软件的工作流程如下：

步骤301、客户端启动；

步骤302、客户端软件与服务器软件建立网络连接；

步骤303、客户端软件发送“测试”请求给服务器软件；

步骤304、客户端软件接收并显示表面粗糙度测试视频，并根据需要进行截图；

步骤305、客户端软件对截取的图像进行灰值处理，滤波去噪声后，进行二值化处理；

步骤306、客户端软件对二值化处理后的图像进行边缘提取，通常提取上边缘，形成表面轮廓曲线；

步骤307、根据表面粗糙度的计算公式，进行表面粗糙度计算；

步骤308、结束；

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于图像处理的表面粗糙度显微镜教学系统，其特征在于，系统由表面粗糙度显微镜， CCD摄像头，服务器电脑（安装Server软件），客户端电脑组（安装Client软件）组成。

2.根据权利要求1所述的基于图像处理的表面粗糙度显微镜教学系统，其特征在于，系统的服务器电脑及其软件的工作流程如下：

步骤201、启动服务器软件；

步骤202、操作人员调节显微镜的控制台，在服务器软件上看到清晰的表面粗糙度成像视频；

步骤203、服务器软件等待客户端软件发送的“测试”请求；

步骤204、是否有客户端的“测试”请求？如果是，执行步骤205；如果否，执行步骤203；

步骤205、服务器软件通过网络通讯，发送视频到发送“测试”请求的客户端软件；

步骤206、服务器软件等待下一个客户端发送“测试”请求；

步骤207、各个客户端都测试完成，本次测试流程结束。

3.根据权利要求1-2所述的基于图像处理的表面粗糙度显微镜教学系统，其特征在于，系统的客户端电脑及其软件的工作流程如下：

步骤301、客户端启动；

步骤302、客户端软件与服务器软件建立网络连接；

步骤303、客户端软件发送“测试”请求给服务器软件；

步骤304、客户端软件接收并显示表面粗糙度测试视频，并根据需要进行截图；

步骤305、客户端软件对截取的图像进行灰值处理，滤波去噪声后，进行二值化处理；

步骤306、客户端软件对二值化处理后的图像进行边缘提取，通常提取上边缘，形成表面轮廓曲线；

步骤307、根据表面粗糙度的计算公式，进行表面粗糙度计算；

步骤308、结束。