CN109407299A - 一种智能光学显微图像采集设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能光学显微图像采集设备，包括显微镜、计算机、CRT显示器、控制器、打印机，显微镜包括光源、聚光镜、载物台、智能调节器、半透半反镜、物镜、目镜、反光镜、CCD相机，计算机包括主机箱和功能箱，光源依次经过聚光镜、载物台、半透半反镜、物镜、目镜后成像，且被CCD相机捕捉图像，CCD相机、控制器、打印机均与计算机相连，控制器于智能调节器相连，智能调节器实现对载物台的控制。本采集设备通过智能调节载物台对图像采集进行智能调节，提高了图像采集的效率，采集的图像可实时用于图像研究，智能方便。

Description

一种智能光学显微图像采集设备

技术领域

本发明涉及一种图像采集设备，具体是涉及一种智能光学显微图像采集设备。

背景技术

在工业、国防、农业、医学、教育等各领域中，常需要对细微结构的图像采集工作，传统的显微图像采集方法是利用放大镜或显微镜对物体进行观察，然后在显微镜上安装普通的摄像机对显微成像进行拍摄，采集的图像很难满足观察者的需要，并且采集的图像的使用也比较麻烦。人在单、双目显微镜下观察，常因视力疲劳等原因造成人为误差，长期在显微镜下工作有损操作人员的健康，而且由于人的自适应现象，会把本来有差别的现象忽略，造成人为的错误判断，从众多的显微图像中捕捉所需要的图像是非常困难的，工作效率低下，而如果将显微镜下观察到的现象拍成照片或者制成幻灯片来解决上述问题，又会浪费大量的人力、物力和时间。

发明内容

为了克服现有技术中显微图像采集工作不够智能方便等缺陷，本发明提供一种智能光学显微图像采集设备，通过智能调节载物台对图像采集进行智能调节，提高了图像采集的效率，采集的图像可实时用于图像研究，智能方便。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能光学显微图像采集设备，包括显微镜、计算机、CRT显示器、控制器、打印机，所述显微镜包括光源、聚光镜、载物台、智能调节器、半透半反镜、物镜、目镜、反光镜、CCD相机，其中半透半反镜包括第一半透半反镜和第二半透半反镜，所述计算机包括主机箱和功能箱，所述所述聚光镜、载物台、第一半透半反镜、物镜、反光镜依次分布于光源的原光路上，光源依次透过聚光镜、载物台、第一半透半反镜、物镜，射到反光镜上，光源经反光镜反射后再次透过物镜，经第一半透半反镜反射后，一方面带有载物台上的待观察物体的光线透过第二半透半反镜，成像后由CCD相机捕捉图像，另一方面带有载物台上的待观察物体的光线经第二半透半反镜反射后，透过目镜，观察者可通过目镜观察所成图像，所述智能调节器为机械手式结构，固定安装于载物台下方，用于承托载物台，所述计算机还连接有输入设备，输入设备包括鼠标、键盘，所述主机箱内部为计算机用主机，所述功能箱为壳体内包含多个控制电路板和电子元件的箱体，电路板分为执行配电功能的电路板、接收信号和输出控制信号的电路板，各电路板均通过线束与相关的电子部件相连，所述控制器通过线束与功能箱相连，控制器还通过线束与显微镜上的智能调节器相连，所述控制器内包含有可编程的PLC程序控制系统，用于控制智能调节器的动作，所述计算机的主机箱内安装有图像采集卡，所述图像采集卡通过线束与显微镜中的CCD相机相连，所述CRT显示器通过线束连接计算机主机箱中的图像采集卡，所述计算机还连接有打印机，连接方式为线束连接或者网络连接，所述控制器还通过网络连接有云端服务器。

上述的一种智能光学显微图像采集设备，所述物镜、目镜、反光镜均垂直于光线设置，物镜和反光镜相平行设置，所述第一半透半反镜与光线光路呈45°角设置，第一半透半反镜的摆放状态，能使从载物台来的光线垂直透过第一半透半反镜进入物镜然后经反光镜垂直反射，经反光镜反射的光线能经第一半透半反镜向与光线呈90°的方向垂直反射光线；第二半透半反镜与经第一半透半反镜反射的光线呈45°角设置，第二半透半反镜的摆放状态，既能使来自第一半透半反镜的反射光线垂直透过第二半透半反镜，也能使光线再次发生与光线呈90°的反射，经反射的光线垂直穿过目镜进入观察者的视野，所述CCD相机安装在垂直透过第二半透半反镜的光线的光路上。

上述的一种智能光学显微图像采集设备，所述光源采用直流供电的20W卤钨灯或者LED灯，卤钨灯或LED灯的光照亮度可调节，经聚光镜后可对待测物体均匀照明。

本发明的有益效果是，本发明图像采集设备采用光学显微成像原理，成像质量高，通过智能调节载物台对图像采集进行智能调节，提高了图像采集的效率，采集的图像可实时用于图像研究，智能方便，图像采集成像的过程中还可对目标图像进行特殊标记，最后得到一个整组的待测目标的图像，该图像可以被放大显示，观察待测目标的显微结构，并且整体成像通过网络被上传至云端服务器，通过可连接网络的客户端可直接获取显微成像结果，用于工业生产与研发的在线检测，图像获取及时、方便，CCD相机的图像成像质量高、噪音低，用于成像的光源工作稳定、可靠，亮度可调。

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为本发明各结构连接示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

一种智能光学显微图像采集设备，包括显微镜、计算机、CRT显示器、控制器、打印机，所述显微镜包括光源、聚光镜、载物台、智能调节器、半透半反镜、物镜、目镜、反光镜、CCD相机，其中半透半反镜包括第一半透半反镜和第二半透半反镜，所述计算机包括主机箱和功能箱，所述所述聚光镜、载物台、第一半透半反镜、物镜、反光镜依次分布于光源的原光路上，光源依次透过聚光镜、载物台、第一半透半反镜、物镜，射到反光镜上，光源经反光镜反射后再次透过物镜，经第一半透半反镜反射后，一方面带有载物台上的待观察物体的光线透过第二半透半反镜，成像后由CCD相机捕捉图像，另一方面带有载物台上的待观察物体的光线经第二半透半反镜反射后，透过目镜，观察者可通过目镜观察所成图像，所述智能调节器为机械手式结构，固定安装于载物台下方，用于承托载物台，所述计算机还连接有输入设备，输入设备包括鼠标、键盘，所述主机箱内部为计算机用主机，所述功能箱为壳体内包含多个控制电路板和电子元件的箱体，电路板分为执行配电功能的电路板、接收信号和输出控制信号的电路板，各电路板均通过线束与相关的电子部件相连，所述控制器通过线束与功能箱相连，控制器还通过线束与显微镜上的智能调节器相连，所述控制器内包含有可编程的PLC程序控制系统，用于控制智能调节器的动作，所述计算机的主机箱内安装有图像采集卡，所述图像采集卡通过线束与显微镜中的CCD相机相连，所述CRT显示器通过线束连接计算机主机箱中的图像采集卡，所述计算机还连接有打印机，连接方式为网络连接，所述控制器还通过网络连接有云端服务器。

进一步的，所述物镜、目镜、反光镜均垂直于光线设置，物镜和反光镜相平行设置，所述第一半透半反镜与光线光路呈45°角设置，第一半透半反镜的摆放状态，能使从载物台来的光线垂直透过第一半透半反镜进入物镜然后经反光镜垂直反射，经反光镜反射的光线能经第一半透半反镜向与光线呈90°的方向垂直反射光线；第二半透半反镜与经第一半透半反镜反射的光线呈45°角设置，第二半透半反镜的摆放状态，既能使来自第一半透半反镜的反射光线垂直透过第二半透半反镜，也能使光线再次发生与光线呈90°的反射，经反射的光线垂直穿过目镜进入观察者的视野，所述CCD相机安装在垂直透过第二半透半反镜的光线的光路上。

进一步的，所述光源采用LED灯，LED灯的光照亮度可调节，经聚光镜后可对待测物体均匀照明。

本发明在使用时，如图1结构所示，由光源发出的光线经过聚光镜后均匀的照射在将载有待测目标的载物台上，携带有待测目标图像信息的光线透过第一半透半反镜和物镜后，光线照射到反光镜上，反光镜对光线进行反射，由反光镜反射回的光线再次透过物镜，经第一半透半反镜反射后，向下经第二半透半反镜分成两路光线，一路经第二半透半反镜反射后将像成像在目镜上，另一路透过第二半透半反镜继续向下成像在CCD相机上，由图像采集卡卡对摄入相机内的图像进行采集，然后传输至计算机中，并可通过CRT显示器显示，在进行观察工作时，首先观察者通过目镜观察实时图像，确定此时位于载物台上的物体的成像，如果对成像的位置、或者成像的视角、光线等不满意，通过计算机的输入设备（键盘和鼠标）输入需要智能调节器运动的参数（计算机内安装有与智能调节器对应的控制软件，设置智能调节器的旋转度数、旋转轴、上升高度、前后位移等，设置参数的精度精确到0.001），计算机通过控制器执行控制命令，载物台下方的智能调节器可以自由的进行旋转、高度调节和平面位移等动作，直至载物台的状态使得采集的图像能满足观察者的要求，如果观察者通过目镜还不能清晰的确定所要采集的图像是否达到要求，可以将当前的成像显示于CRT显示器上，通过对显示器上的图像进行放大观察来进行确定，当确定所要采集的图像时，将符合要求的图像显示于CRT显示器上，观察者通过CRT显示器看到的图像需要进行标记时，通过鼠标和键盘可以对该点的成像进行特殊标记并将图像存储于计算机中，然后继续进行下一个图像采集的工作，每一个图像都经由CCD相机内的软件控制处理，然后该一方面传送到CRT显示器上显示，另一方面，图像经编码处理后发送至控制器，控制器对该图像进行标记存储，待所有图像全部标记存储完毕后，形成一组图像，控制器对该组图像进行综合处理打包，被特殊标记的坐标点会在图像上有明显的放大标记，观察者易于发现，然后控制器通过网络将完整的图像上传至云端服务器，操作者可以在任意一个可以连接网络的地方通过登录网址访问服务器将所成图像下载，用于工业生产或研发检测，观察者还可以通过相连的打印机及时打印所采集的图像，实时对图像进行分析研究。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种智能光学显微图像采集设备，包括光源、显微镜、计算机、CRT显示器、控制器、打印机，其特征在于，所述显微镜包括聚光镜、载物台、智能调节器、半透半反镜、物镜、目镜、反光镜、CCD相机，其中半透半反镜包括第一半透半反镜和第二半透半反镜，所述计算机包括主机箱和功能箱，所述所述聚光镜、载物台、第一半透半反镜、物镜、反光镜依次分布于光源的原光路上，光源依次透过聚光镜、载物台、第一半透半反镜、物镜，射到反光镜上，光源经反光镜反射后再次透过物镜，经第一半透半反镜反射后，一方面带有载物台上的待观察物体的光线透过第二半透半反镜，成像后由CCD相机捕捉图像，另一方面带有载物台上的待观察物体的光线经第二半透半反镜反射后，透过目镜，观察者可通过目镜观察所成图像，所述智能调节器为机械手式结构，固定安装于载物台下方，用于承托载物台，所述计算机还连接有输入设备，输入设备包括鼠标、键盘，所述主机箱内部为计算机用主机，所述功能箱为壳体内包含多个控制电路板和电子元件的箱体，电路板分为执行配电功能的电路板、接收信号和输出控制信号的电路板，各电路板均通过线束与相关的电子部件相连，所述控制器通过线束与功能箱相连，控制器还通过线束与显微镜上的智能调节器相连，所述控制器内包含有可编程的PLC程序控制系统，用于控制智能调节器的动作，所述计算机的主机箱内安装有图像采集卡，所述图像采集卡通过线束与显微镜中的CCD相机相连，所述CRT显示器通过线束连接计算机主机箱中的图像采集卡，所述计算机还连接有打印机，连接方式为线束连接或者网络连接，所述控制器还通过网络连接有云端服务器。

2.根据权利要求1所述的一种智能光学显微图像采集设备，其特征在于，所述物镜、目镜、反光镜均垂直于光线设置，物镜和反光镜相平行设置，所述第一半透半反镜与光线光路呈45°角设置，第一半透半反镜的摆放状态，能使从载物台来的光线垂直透过第一半透半反镜进入物镜然后经反光镜垂直反射，经反光镜反射的光线能经第一半透半反镜向与光线呈90°的方向垂直反射光线；第二半透半反镜与经第一半透半反镜反射的光线呈45°角设置，第二半透半反镜的摆放状态，既能使来自第一半透半反镜的反射光线垂直透过第二半透半反镜，也能使光线再次发生与光线呈90°的反射，经反射的光线垂直穿过目镜进入观察者的视野，所述CCD相机安装在垂直透过第二半透半反镜的光线的光路上。

3.根据权利要求1所述的一种智能光学显微图像采集设备，其特征在于，所述光源采用直流供电的20W卤钨灯或者LED灯，卤钨灯或LED灯的光照亮度可调节，经聚光镜后可对待测物体均匀照明。