CN106772997A - 一种基于可见光通信的显微镜 - Google Patents

一种基于可见光通信的显微镜 Download PDF

Info

Publication number
CN106772997A
CN106772997A CN201710098226.3A CN201710098226A CN106772997A CN 106772997 A CN106772997 A CN 106772997A CN 201710098226 A CN201710098226 A CN 201710098226A CN 106772997 A CN106772997 A CN 106772997A
Authority
CN
China
Prior art keywords
visible light
module
signal
microscope
light communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710098226.3A
Other languages
English (en)
Inventor
黄荟云
刘阳
谢停停
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Normal University
Original Assignee
Anhui Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Normal University filed Critical Anhui Normal University
Priority to CN201710098226.3A priority Critical patent/CN106772997A/zh
Publication of CN106772997A publication Critical patent/CN106772997A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
    • G02B21/361—Optical details, e.g. image relay to the camera or image sensor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
    • G02B21/365—Control or image processing arrangements for digital or video microscopes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116—Visible light communication

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于可见光通信的显微镜，包括图像采集模块和图像处理单元，其特征在于：还包括可见光信号发射模块、可见光信号接收模块和计算机，所述的图像采集模块用于采集显微镜视场下的图像，所述的处理处理模块用于处理图像采集模块采集的图像信息，所述图像处理单元依次通过可见光信号发射模块、可见光信号信号接收模块与计算机连接。本发明的优点是通过可见光通信来传输显微镜的图像采集模块采集的数据，能够解决对于电磁敏感的工作环境中数据的传输，避免电磁兼容问题。

Description

一种基于可见光通信的显微镜
技术领域
本发明属于通信领域，特别涉及一种基于可见光通信的显微镜。
背景技术
显微镜在生物医疗部门、高等院校、生产检验部门都有广泛的应用，随着显微镜和计算机技术的结合，正在向自动化和智能化方向发展，为各种观察应用提供更直观、质量更高的图像，为各种检验提供更准确的判断依据，除此之外，这种发展趋势也有利于增强显微镜的使用效果和提高生产效率，而如何将显微图像高速稳定地传输给计算机进行分析和处理成为该领域发展的技术难题之一。
在现有技术中，显微镜显示图像的传输多采用有线线缆的传输方式传输显微镜的图像数据，有线传输又容易受到距离、环境等因素的限制，还需要对在实验室部分的线束进行排线，而且在显微镜上增加线束还会影响其使用。在无线传输方面，现有技术多采用2.4GHz频段(例如蓝牙、ZigBee、无线局域网WI-FI等)无线通信技术将数据传递给计算机用于处理，但是这种信号传输方式对于一些对于电磁信号敏感的机构如医院、实验室等来说就不能够使用。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种基于可见光通信的显微镜，目的是在医院、实验室等对于电磁信号敏感的机构中，显微镜采集的图像信息能够快速准确的发送的计算机端。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种基于可见光通信的显微镜，包括图像采集模块和图像处理单元，其特征在于：还包括可见光信号发射模块、可见光信号接收模块和计算机，所述的图像采集模块用于采集显微镜视场下的图像，所述的处理处理模块用于处理图像采集模块采集的图像信息，所述图像处理单元依次通过可见光信号发射模块、可见光信号信号接收模块与计算机连接。
所述图像采集模块为CCD摄像头。
所述图像处理单元为单片机。
所述可见光信号发射模块包括信号调制器、D/A转换器、放大电路、LED驱动电路和LED发光电路，所述信号调制器输入端连接图像处理单元的输出端，所述信号调制器输出端依次经过D/A转换器、放大电路后与LED驱动电路连接，所述的LED驱动电路控制驱动LED发光电路的亮灭状态。
所述可见光信号接收模块包括光电探测器、放大电路、低通滤波器、A/D转换器和信号解调器，所述的光电探测器用于将光信号转换成电信号，其输出端依次经过放大电路、低通滤波电路、A/D转换器后与信号解调器连接。
所述可见光信号接收模块还包括光学滤波模块，所述光学滤波模块用于汇聚和过滤LED发出的光信号，所述光电探测器用于将光学滤波模块汇聚后的光信号转换成电信号。
所述光学滤波模块包括聚光镜和滤光片。
本发明的优点是通过可见光通信来传输显微镜的图像采集模块采集的数据，能够解决对于电磁敏感的工作环境中数据的传输，避免电磁兼容问题。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是基于可见光通信的显微镜的原理框图；
图2为可见光信号发射模块的原理框图；
图3为可见光信号接收模块的原理框图；
图中的附图标记分别为：1、图像采集模块；2、图像处理单元；3、可见光信号发射模块；4、可见光信号接收模块；5、计算机；
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1，一种基于可见光通信的显微镜，包括图像采集模块1和图像处理单元2，还包括可见光信号发射模块3、可见光信号接收模块4和计算机5，图像采集模块1用于采集显微镜视场下的图像，图像处理单元2用于处理图像采集模块1采集的图像信息，图像处理单元2依次通过可见光信号发射模块3、可见光信号接收模块4与计算机连接。图像采集模块1采用CCD摄像头，图像处理单元2采用STM32F407单片机。CCD摄像头用于采集显微镜视场下的图像数据，并传递至单片机，单片机内部集成图像处理程序，单片机接收到的图像数据后将数据转换为二进制数据，并通过可见光信号发射3模块将数据发射出去，可见过信号接收模块4用于接收光信号，并转换为二进制的信心，然后发送至计算机5中，由计算机5进行分析处理。电源模块由电源经整流滤波电路、稳压电路后为各模块提供电能。
如图2所示，可见光信号发射模块3包括信号调制器、D/A转换器、放大电路、LED驱动电路和LED发光电路，信号调制器输入端连接图像处理单元的输出端，信号调制器输出端依次经过D/A转换器、放大电路后与LED驱动电路连接，LED驱动电路根据单片机发出的具有显微镜图像数据的二进制信息控制驱动LED发光电路的亮灭状态。从而实现利用可见光的亮灭实现信息的传递。D/A转换器可采用型号为德州仪器TLC2543，放大电路型号可采用Analog Devices Inc.的电流反馈型、三通道集成运放ADA4861。LED驱动电路采用的是德州仪器的脉宽调制器TL494。单片机输出端发出的图像信息的二进制信号发送至信号调制器中，信号调制器对信号进行编码调制得到调制信号，调制信号经D/A转换器将调制后的信号转换成模拟电信号，转换后的电信号经放大电路放大后发送至LED驱动电路，LED驱动电路根据放大电路输出的电信号驱动LED发光电路发光和熄灭。在单片机中的显微镜的图像信息以二进制信息“0”“1”组合成的，通过编码调制后，转换成控制信号经放大用于控制LED驱动电路，当显微镜信息为“1”时，对应控制LED灯处于发光状态，“0”对应熄灭状态，这样就可以将二进制的图像信息快速的发送至出去。
如图3所示，为接收侧的原理框图，可见光信号接收模块4包括光电探测器、放大电路、低通滤波器、A/D转换器和信号解调器，光电探测器用于将光信号转换成电信号，其输出端依次经过放大电路、低通滤波电路、A/D转换器后与信号解调器连接。信号解调器输出信号至计算机中。光电探测器用于将光信号转换成电信号，可采用光电传感器或光敏电阻。放大电路采用Analog Devices Inc.的电流反馈型、三通道集成运放ADA4861。低通滤波器可采用Analog Devices Inc.的ADA4861组成的有源低通滤波器。A/D转换器采用的是TLV5618，TLV5618是德州仪器12位的高精度ADC。由LED发光电路发出的光信号经光电探测器探测到后将光信号转换为电信号，电信号经放大电路放大、低通滤波电路滤除干扰信号后发送至A/D转换器中，A/D转换器将模拟电信号转换为二进制数字信号，然后通过信号解调器对二进制信号解调后发送至计算机5中，完成通过可见光传递图像的目的。信号调制器和信号解调器是相互对应的，调制和解调是属于通信领域的公知常识这里不做详细描述。
为了达到更好的接收效果，在朝向LED发光电路的方向设置光学滤波模块，光学滤波模块包括聚光镜和滤光片，聚光镜将LED发光时的光汇聚起来，经滤光片后发送至光电探测器，由光电探测器将光信号转换成电信号。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于可见光通信的显微镜，包括图像采集模块和图像处理单元，其特征在于：还包括可见光信号发射模块、可见光信号接收模块和计算机，所述的图像采集模块用于采集显微镜视场下的图像，所述的处理处理模块用于处理图像采集模块采集的图像信息，所述图像处理单元依次通过可见光信号发射模块、可见光信号信号接收模块与计算机连接。
2.如权利要求1所述的基于可见光通信的显微镜，其特征在于：所述图像采集模块为CCD摄像头。
3.如权利要求1所述的基于可见光通信的显微镜，其特征在于：所述图像处理单元为单片机。
4.如权利要求1所述的基于可见光通信的显微镜，其特征在于：所述可见光信号发射模块包括信号调制器、D/A转换器、放大电路、LED驱动电路和LED发光电路，所述信号调制器输入端连接图像处理单元的输出端，所述信号调制器输出端依次经过D/A转换器、放大电路后与LED驱动电路连接，所述的LED驱动电路控制驱动LED发光电路的亮灭状态。
5.如权利要求1所述的基于可见光通信的显微镜，其特征在于：所述可见光信号接收模块包括光电探测器、放大电路、低通滤波器、A/D转换器和信号解调器，所述的光电探测器用于将光信号转换成电信号，其输出端依次经过放大电路、低通滤波电路、A/D转换器后与信号解调器连接。
6.如权利要求5所述的基于可见光通信的显微镜，其特征在于：所述可见光信号接收模块还包括光学滤波模块，所述光学滤波模块用于汇聚和过滤LED发出的光信号，所述光电探测器用于将光学滤波模块汇聚后的光信号转换成电信号。
7.如权利要求6所述的基于可见光通信的显微镜，其特征在于：所述光学滤波模块包括聚光镜和滤光片。
CN201710098226.3A 2017-02-23 2017-02-23 一种基于可见光通信的显微镜 Pending CN106772997A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710098226.3A CN106772997A (zh) 2017-02-23 2017-02-23 一种基于可见光通信的显微镜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710098226.3A CN106772997A (zh) 2017-02-23 2017-02-23 一种基于可见光通信的显微镜

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106772997A true CN106772997A (zh) 2017-05-31

Family

ID=58959831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710098226.3A Pending CN106772997A (zh) 2017-02-23 2017-02-23 一种基于可见光通信的显微镜

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106772997A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109951230A (zh) * 2019-04-08 2019-06-28 格利尔数码科技股份有限公司 基于可见光通信的医疗保健系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11133311A (ja) * 1997-10-24 1999-05-21 Nikon Corp 顕微鏡及び顕微鏡遠隔操作システム
JP2006243604A (ja) * 2005-03-07 2006-09-14 Nikon Corp 顕微鏡
US20130229625A1 (en) * 2011-04-11 2013-09-05 Shanghai Mediworks Precision Instruments Co. Ltd Digital slit-lamp microscope system and method of electronic record and remote diagnosis
CN103957060A (zh) * 2014-05-21 2014-07-30 中国人民解放军信息工程大学 一种可见光接收装置及可见光通信方法
CN205050436U (zh) * 2015-10-13 2016-02-24 李琪 一种基于stm32单片机的led可见光通信图像传输演示仪

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11133311A (ja) * 1997-10-24 1999-05-21 Nikon Corp 顕微鏡及び顕微鏡遠隔操作システム
JP2006243604A (ja) * 2005-03-07 2006-09-14 Nikon Corp 顕微鏡
US20130229625A1 (en) * 2011-04-11 2013-09-05 Shanghai Mediworks Precision Instruments Co. Ltd Digital slit-lamp microscope system and method of electronic record and remote diagnosis
CN103957060A (zh) * 2014-05-21 2014-07-30 中国人民解放军信息工程大学 一种可见光接收装置及可见光通信方法
CN205050436U (zh) * 2015-10-13 2016-02-24 李琪 一种基于stm32单片机的led可见光通信图像传输演示仪

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109951230A (zh) * 2019-04-08 2019-06-28 格利尔数码科技股份有限公司 基于可见光通信的医疗保健系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104749988B (zh) 用于物体检测的光电开关
CN102801473A (zh) 基于数字信号处理的可见光视频通信系统
CN105403879A (zh) 基于室内光信号的定位导航系统及其定位导航的方法
CN202931322U (zh) 一种基于led灯的可见光通讯装置
CN106772997A (zh) 一种基于可见光通信的显微镜
CN206505221U (zh) 一种基于可见光通信的显微镜
CN105915292B (zh) 一种28g sfp封装的光模块
CN104601234A (zh) 高速弱信号获取电路
CN211063618U (zh) 一种水下无线光通信与成像探测一体化装置
CN201750415U (zh) 一种光收发模块的接收光功率监视电路
CN207321371U (zh) 一种基于可见光通信技术的扫描仪
CN109951230A (zh) 基于可见光通信的医疗保健系统
CN205847274U (zh) 一种发射与接收一体式红外模组
CN210777026U (zh) 一种数据采集与传输装置
KR101745818B1 (ko) 유무선 통신망을 이용한 데이터 송수신 통합시스템
CN203942530U (zh) 光功率测量装置
CN103913806A (zh) Qwip-led与emccd间采用光纤耦合的红外成像探测系统
CN207408668U (zh) 一种显微镜成像系统
CN210038159U (zh) 激光雷达
CN206865613U (zh) 红外夜视设备及系统
CN102824182A (zh) 用于医用dr系统的ccd探测器的差分接口装置
CN202494523U (zh) 一种多点数据采集器
CN202772896U (zh) 基于usb接口的热插拔可见光无线接入系统
Siddiqui et al. LED-based visible light communication system for low data rate point-and-grab applications
CN108768529A (zh) 遥操作手术室视频信息无线激光传输装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination