CN203786444U - 均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台，光源总装配体包括LED均匀面光源组件和特殊光源系统，特殊光源系统包括可变光阑LED移动光源组件、滑台组件、平面光学反射镜组件和菲涅尔透镜，平面光学反射镜组件安装在滑台组件的一端，可变光阑LED移动光源组件在滑台组件上滑动。本实用新型中LED均匀面光源系统和特殊光源系统可以通过远程和本地控制实现两者之间的切换，通过可变光阑调节通光量得到适当的视场范围，通过步进电机调节LED光源组件到反射镜的距离，使光源通过聚光镜能成像在镜头的入瞳处，而光学平面反射镜改变了光线路径，减小了光学系统的高度，从而减小了新型平台的体积。

Description

均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台

技术领域

本实用新型涉及一种微观驱替图像采集装置，尤其涉及一种均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台。

背景技术

目前石油开采中一次开采会导致大量的剩余油地质储量。根据分布规模的大小，剩余油分为微观剩余油和宏观剩余油两大类。微观剩余油隶属孔隙规模级剩余油，因为它的尺度很小，所以不便于直接进行分析和研究。通过驱替实验研究微观剩余油，对于正确揭示剩余油的分布规律，提高采收率具有重要的意义。

在微观驱替实验中，通过将岩石薄片的显微图像刻蚀在透明玻璃上制作成玻璃刻蚀模型，玻璃模型用来仿真油藏中的岩石孔隙构造。在进行微观驱替实验时，使用图像处理技术，可以分析出剩余油的分布状态和演变过程，研究和分析微观驱替过程。因为需要进行定量分析，因此采集图像的质量直接影响分析结果，尤其是孔隙边缘的成像清晰度与图像亮度的均匀性对剩余油的分析影响最大。在微观驱替实验中，为了实现图像亮度的均匀性，一般采用LED均匀面光源，但是只采用LED均匀面光源，孔隙边缘的成像清晰度会降低。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台，包括电源、机壳、支持臂装配体、夹持器装配体和相机装配体，还包括设置在所述机壳内的光源总装配体，所述光源总装配体包括LED均匀面光源组件和特殊光源系统，所述特殊光源系统包括可变光阑LED移动光源组件、滑台组件、平面光学反射镜组件和菲涅尔透镜，所述平面光学反射镜组件安装在所述滑台组件的一端，所述可变光阑LED移动光源组件在所述滑台组件上滑动，所述菲涅尔透镜安放在所述平面光学反射镜组件上。

具体地，所述滑台组件包括第一步进电机、直线导轨、导轨滑块、滑块组件、丝杆、限位块和杠杆，所述直线导轨与所述丝杆平行设置，所述导轨滑块安装在所述可变光阑LED移动光源组件的下部，所述导轨滑块通过所述滑块组件在所述直线导轨上滑动，所述第一步进电机设置在所述平面光学反射镜组件下，所述丝杆的一端通过传动轮与所述第一步进电机的输出轴传动连接，所述丝杆穿过所述可变光阑LED移动光源组件的固定块，所述固定块与所述可变光阑LED移动光源组件连接，所述丝杆转动时所述固定块在所述丝杆上前进或后退。

第一步进电机作为动力源，由丝杆传动，固定块内设置有与丝杆对应的丝口，第一步进电机正反转实现丝杆的正反转，最终实现变光阑LED移动光源组件在直线导轨上前进或后退，可做到调节LED光源组件到反光镜的距离，使光源通过聚光镜能成像在镜头的入瞳处。

进一步地，所述限位块靠近所述平面光学反射镜组件的一端设置有向上凸出的挡块，所述限位块上靠近所述挡块的位置设置有凹槽。

具体地，所述可变光阑LED移动光源组件包括LED光源组件、漫反射基座、连接板、光杆和光电开关，所述LED均匀面光源组件包括LED阵列、散光板、漫射光源装配体和拨块，所述LED光源组件安装在由所述连接板和所述漫反射基座组成的壳体内，所述LED阵列和所述散光板均安装在所述漫射光源装配体上，所述漫射光源装配体在所述光杆上滑动，所述拨块设置在所述漫射光源装配体侧边，所述限位块设置在一个所述直线导轨的一侧并与所述直线导轨平行，所述连接板的中端与所述杠杆的中端可转动连接，所述杠杆的两端均设置有滚轮，位于所述杠杆下端的滚轮在所述限位块上滚动，位于所述杠杆上端的滚轮在所述拨块内的竖直方向上滚动。

通过杠杆、限位块和拨块的作用，当可变光阑LED移动光源组件沿直线导轨上前进或后退时，LED均匀面光源组件和特殊光源系统之间的位置发生切换，方便随时对LED均匀面光源组件或特殊光源系统的选用。

具体地，所述可变光阑LED移动光源组件还包括光阑基座、可变光阑、第二步进电机和第二步进电机连接座，所述可变光阑设置在所述LED光源组件前端，所述可变光阑安装在所述光阑基座上，所述第二步进电机通过所述第二步进电机连接座固定在所述可变光阑LED移动光源组件内，所述第二步进电机的转轴上连接有齿轮，所述齿轮与所述可变光阑的第一转座传动连接。

通过第二步进电机可对可变光阑的通光量进行调节，得到适当的视场范围。

具体地，所述微观驱替图像采集平台还包括设置在所述机壳内的第一步进电机驱动器、第二步进电机驱动器和控制电路板、直流电源和开关电源，所述控制电路板的控制信号输出端分别与所述第一步进电机驱动器的控制信号输入端和所述第二步进电机驱动器的控制信号输入端连接，所述第一步进电机驱动器和所述第二步进电机驱动器对应控制所述第一步进电机和所述第二步进电机。

具体地，所述机壳包括前板、后板、底板、盖板和两个侧板，所述前板上设置有带灯船型开关、前进电位器装配体、不带自锁按钮本体和带自锁按钮本体，所述后板上设置有电源插座和九针并口。

具体地，所述平面光学反射镜组件包括反光镜支架、反光镜、菲涅尔透镜连接板和镜像菲涅尔透镜连接板，所述反光镜支架的斜边与地面成45°夹角，所述反光镜放置在所述反光镜支架的斜边上，所述菲涅尔透镜连接板设置在所述反光镜支架上，所述镜像菲涅尔透镜连接板设置在所述菲涅尔透镜连接板上。

具体地，所述支持臂装配体包括相机盒连接件、相机悬臂、立柱连接板、立柱型材和型材封盖，所述立柱型材和所述型材封盖组合成立柱，所述立柱的下端通过所述立柱连接板与所述机壳连接，所述立柱的上端通过所述相机悬臂和所述相机盒连接件与所述相机装配体连接。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型有效解决了使用均匀光源带来的孔隙结构不够清晰的问题，提高了图像对比度，同时，LED均匀面光源系统和特殊光源系统可以通过远程和本地控制实现两者之间的切换，将两种光源系统结合在新型平台中，通过可变光阑可调节通光量得到适当的视场范围，并且还可以通过另一步进电机调节LED光源组件到反射镜的距离，使光源通过聚光镜能成像在镜头的入瞳处，而光学平面反射镜的设计改变了光线路径，减小了光学系统的高度，从而减小了新型平台的体积，使用特殊光源时，可以通过步进电机调节可变光阑。

附图说明

图1是本实用新型均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台的立体结构示意图；

图2是本实用新型均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台的侧视图；

图3是本实用新型均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台的后视图；

图4是本实用新型中所述光源总装配体的内部结构主视图；

图5是本实用新型中所述光源总装配体的内部结构俯视图；

图6是本实用新型中所述可变光阑LED移动光源组件的结构示意图；

图7是图6中的A-A剖面示意图；

图8是本实用新型中所述可变光阑LED移动光源组件的主视图；

图9是本实用新型中所述特殊光源系统工作原理示意图。

图中：1-滑台装配体，2-可变光阑LED移动光源组件，3-反光镜支架，4-反光镜，5-菲尼尔透镜，6-菲尼尔透镜架，7-漫射光源装配体，8-杠杆，9-深沟球轴承，10-第一平垫，11-弹垫，12-内六角圆柱头螺钉M5X16，13-内六角圆柱头螺钉M5X12，14-拨块，15-铜套，16-限位块，17-拖链装配体，18-第一步进电机驱动器，19-第二步进电机驱动器，20-后板，21-前板，22-第一侧板，23-橡胶脚，24-盖板，25-电源插座，26-载物台玻璃，27-直流电源，28-开关电源，29-带灯船型开关，30-九针并口，31-前进电位器装配体，32-控制电路板，33-控制电路板支架，34-不带自锁按钮本体，35-带自锁按钮本体，36-EE-SX672光电开关，37-第一遮光片，38-十字槽盘头螺钉M2X4，39-铜柱，40-菲尼尔透镜连接板，41-镜向菲尼尔透镜连接板，42-内六角圆柱头螺钉M5X20，43-支撑板，44-内六角圆柱头螺钉M5X12，45-第二侧板，46-光源总装配体，47-相机装配体，48-立柱型材，49-型材封盖，50-立柱连接板，51-内六角圆柱头螺钉M5X25，52-内六角圆柱头螺钉M5X12，53-内六角圆柱头螺钉M5X16，54-相机悬臂，55-相机盒连接件，56-夹持器装配体，57-可变光阑，58-LED光源组件，59-第二转座，60-基座，61-第一转座，62-第二步进电机，63-齿轮，64-齿轮抱箍，65-第二步进电机连接座，66-漫反射基座，67-光杆，68-M3X6，69-M2.5X10，70-内六角圆柱头螺钉M2X8，71-M3X8，72-第二平垫，73-连接板，74-固定块，75-拖链支架，76-EE-3X672光电开关，77-第二遮光片，78-十字槽盘头螺钉M2X4。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1至图8所示，本实用新型一种均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台，包括电源、机壳、支持臂装配体、夹持器装配体56和相机装配体47，还包括设置在机壳内的光源总装配体46，光源总装配体46包括LED均匀面光源组件和特殊光源系统，特殊光源系统包括可变光阑LED移动光源组件2、滑台组件、平面光学反射镜组件和菲涅尔透镜5，平面光学反射镜组件安装在滑台组件的一端，可变光阑LED移动光源组件2在滑台组件上滑动，菲涅尔透镜5安放在平面光学反射镜组件上。滑台组件包括第一步进电机、直线导轨、导轨滑块、滑块组件、丝杆、限位块16和杠杆8，直线导轨与丝杆平行设置，导轨滑块安装在可变光阑LED移动光源组件2的下部，导轨滑块通过滑块组件在直线导轨上滑动，第一步进电机设置在平面光学反射镜组件下，丝杆的一端通过传动轮与第一步进电机的输出轴传动连接，丝杆穿过可变光阑LED移动光源组件2的固定块74，固定块74与可变光阑LED移动光源组件2连接，丝杆转动时固定块74在丝杆上前进或后退。限位块16靠近平面光学反射镜组件的一端设置有向上凸出的挡块，限位块16上靠近挡块的位置设置有凹槽。可变光阑LED移动光源组件2包括LED光源组件58、漫反射基座66、连接板73、光杆67和EE-SX672光电开关36，LED均匀面光源组件包括LED阵列、散光板、漫射光源装配体7和拨块14，LED光源组件58安装在由连接板73和漫反射基座66组成的壳体内，LED阵列和散光板均安装在漫射光源装配体7上，漫射光源装配体7在光杆67上滑动，拨块14设置在漫射光源装配体7侧边，限位块16设置在一个直线导轨的一侧并与直线导轨平行，连接板的中端与杠杆8的中端可转动连接，杠杆8的两端均设置有滚轮，位于杠杆8下端的滚轮在限位块16上滚动，位于杠杆8上端的滚轮在拨块14内的竖直方向上滚动。可变光阑LED移动光源组件2还包括光阑基座、可变光阑、第二步进电机和第二步进电机连接座，可变光阑设置在LED光源组件58前端，可变光阑安装在光阑基座上，第二步进电机通过第二步进电机连接座固定在可变光阑LED移动光源组件2内，第二步进电机的转轴上连接有齿轮，齿轮与可变光阑的第一转座传动连接。微观驱替图像采集平台还包括设置在机壳内的第一步进电机驱动器18、第二步进电机驱动器19和控制电路板、直流电源27和开关电源28，控制电路板的控制信号输出端分别与第一步进电机驱动器18的控制信号输入端和第二步进电机驱动器19的控制信号输入端连接，第一步进电机驱动器18和第二步进电机驱动器19对应控制第一步进电机和第二步进电机。机壳包括前板21、后板20、底板、盖板24和两个侧板，前板21上设置有带灯船型开关29、前进电位器装配体31、不带自锁按钮本体和带自锁按钮本体，后板20上设置有电源插座25和九针并口30。平面光学反射镜组件包括反光镜支架3、反光镜4、菲涅尔透镜连接板和镜像菲涅尔透镜连接板，反光镜支架3的斜边与地面成45°夹角，反光镜4放置在反光镜支架3的斜边上，菲涅尔透镜连接板设置在反光镜支架3上，镜像菲涅尔透镜连接板设置在菲涅尔透镜连接板上。支持臂装配体包括相机盒连接件、相机悬臂、立柱连接板、立柱型材和型材封盖，立柱型材和型材封盖组合成立柱，立柱的下端通过立柱连接板与机壳连接，立柱的上端通过相机悬臂和相机盒连接件与相机装配体连接。

图中还示出了滑台装配体1，菲尼尔透镜架6，深沟球轴承9，第一平垫10，弹垫11，内六角圆柱头螺钉M5X16(12)，内六角圆柱头螺钉M5X12(13)，铜套15，拖链装配体17，侧板包括第一侧板22和第二侧板45，橡胶脚23，载物台玻璃26，控制电路板支架33，EE-SX672光电开关36，第一遮光片37，十字槽盘头螺钉M2X4(38)，铜柱(39)，内六角圆柱头螺钉M5X20(42)，支撑板43，内六角圆柱头螺钉M5X12(44)，内六角圆柱头螺钉M5X25(51)，内六角圆柱头螺钉M5X12(52)，内六角圆柱头螺钉M5X16(53)，第二转座59，齿轮抱箍64，漫射光基座66，M3X6(68)，M2.5X10(69)，内六角圆柱头螺钉M2X8(70)，M3X8(71)，第二平垫72，拖链支架75，EE-3X672光电开关76，第二遮光片77，十字槽盘头螺钉M2X4(78)。其中拖链装配体17设置在可变光阑LED移动光源组件2侧边，随可变光阑LED移动光源组件2的移动而发生变形，避免出现线路过多造成线路缠绕的情况发生。第二遮光片77为可变光阑57上的遮光片。

本实用新型的工作原理：

如图9所示，控制电路板的输出控制信号分别控制第一步进电机驱动器18和第二步进电机驱动器19，第一步进电机驱动器18和第二步进电机驱动器19分别驱动第一步进电机和第二步进电机62。当驱动第一步进电机时，第一步进电机工作，其转轴通过传动轮带动丝杆转动，因为固定块74、导轨滑块、滑块组件和直线导轨的作用实现了可变光阑LED移动光源组件2在直线导轨上滑动，可做到调节LED光源组件58到反光镜4的距离，使光源通过聚光镜能成像在镜头的入瞳处。同时，当驱动第二步进电机62时，第二步进电机62工作，其转轴通过齿轮63与第一转座61传动连接，控制第二遮光片77闭合或打开程度，可对可变光阑57的通光量进行调节，得到适当的视场范围。又因为形状独特的杠杆8、限位块16和拨块14的作用，当可变光阑LED移动光源组件2沿直线导轨上前进或后退时，LED均匀面光源组件和特殊光源系统之间的位置发生切换，方便随时对LED均匀面光源组件或特殊光源系统的选用。

尽管上文对本实用新型作了详细说明，但不限于此，本技术领域的技术人员可以通过其它不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，凡按照本实用新型记载的内容或原理进行的各种修改都应当理解为落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台，包括电源、机壳、支持臂装配体、夹持器装配体和相机装配体，其特征在于：还包括设置在所述机壳内的光源总装配体，所述光源总装配体包括LED均匀面光源组件和特殊光源系统，所述特殊光源系统包括可变光阑LED移动光源组件、滑台组件、平面光学反射镜组件和菲涅尔透镜，所述平面光学反射镜组件安装在所述滑台组件的一端，所述可变光阑LED移动光源组件在所述滑台组件上滑动，所述菲涅尔透镜安放在所述平面光学反射镜组件上。

2.根据权利要求1所述的均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台，其特征在于：所述滑台组件包括第一步进电机、直线导轨、导轨滑块、滑块组件、丝杆、限位块和杠杆，所述直线导轨与所述丝杆平行设置，所述导轨滑块安装在所述可变光阑LED移动光源组件的下部，所述导轨滑块通过所述滑块组件在所述直线导轨上滑动，所述第一步进电机设置在所述平面光学反射镜组件下，所述丝杆的一端通过传动轮与所述第一步进电机的输出轴传动连接，所述丝杆穿过所述可变光阑LED移动光源组件的固定块，所述固定块与所述可变光阑LED移动光源组件连接，所述丝杆转动时所述固定块在所述丝杆上前进或后退。

3.根据权利要求1所述的均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台，其特征在于：所述限位块靠近所述平面光学反射镜组件的一端设置有向上凸出的挡块，所述限位块上靠近所述挡块的位置设置有凹槽。

4.根据权利要求1或2所述的均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台，其特征在于：所述可变光阑LED移动光源组件包括LED光源组件、漫反射基座、连接板、光杆和光电开关，所述LED均匀面光源组件包括LED阵列、散光板、漫射光源装配体和拨块，所述LED光源组件安装在由所述连接板和所述漫反射基座组成的壳体内，所述LED阵列和所述散光板均安装在所述漫射光源装配体上，所述漫射光源装配体在所述光杆上滑动，所述拨块设置在所述漫射光源装配体侧边，所述限位块设置在一个所述直线导轨的一侧并与所述直线导轨平行，所述连接板的中端与所述杠杆的中端可转动连接，所述杠杆的两端均设置有滚轮，位于所述杠杆下端的滚轮在所述限位块上滚动，位于所述杠杆上端的滚轮在所述拨块内的竖直方向上滚动。

5.根据权利要求4所述的均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台，其特征在于：所述可变光阑LED移动光源组件还包括光阑基座、可变光阑、第二步进电机和第二步进电机连接座，所述可变光阑设置在所述LED光源组件前端，所述可变光阑安装在所述光阑基座上，所述第二步进电机通过所述第二步进电机连接座固定在所述可变光阑LED移动光源组件内，所述第二步进电机的转轴上连接有齿轮，所述齿轮与所述可变光阑的第一转座传动连接。

6.根据权利要求1所述的均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台，其特征在于：所述微观驱替图像采集平台还包括设置在所述机壳内的第一步进电机驱动器、第二步进电机驱动器和控制电路板、直流电源和开关电源，所述控制电路板的控制信号输出端分别与所述第一步进电机驱动器的控制信号输入端和所述第二步进电机驱动器的控制信号输入端连接，所述第一步进电机驱动器和所述第二步进电机驱动器对应控制所述第一步进电机和所述第二步进电机。

7.根据权利要求1所述的均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台，其特征在于：所述机壳包括前板、后板、底板、盖板和两个侧板，所述前板上设置有带灯船型开关、前进电位器装配体、不带自锁按钮本体和带自锁按钮本体，所述后板上设置有电源插座和九针并口。

8.根据权利要求1所述的均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台，其特征在于：所述平面光学反射镜组件包括反光镜支架、反光镜、菲涅尔透镜连接板和镜像菲涅尔透镜连接板，所述反光镜支架的斜边与地面成45°夹角，所述反光镜放置在所述反光镜支架的斜边上，所述菲涅尔透镜连接板设置在所述反光镜支架上，所述镜像菲涅尔透镜连接板设置在所述菲涅尔透镜连接板上。

9.根据权利要求1所述的均匀光源与提升对比度光源结合的微观驱替图像采集平台，其特征在于：所述支持臂装配体包括相机盒连接件、相机悬臂、立柱连接板、立柱型材和型材封盖，所述立柱型材和所述型材封盖组合成立柱，所述立柱的下端通过所述立柱连接板与所述机壳连接，所述立柱的上端通过所述相机悬臂和所述相机盒连接件与所述相机装配体连接。