CN208091902U - 一种显微高光谱图像采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种显微高光谱图像采集装置，包括显微镜底座(1)，所述显微镜底座(1)顶部垂直设置有支撑架(20)；所述支撑架(20)的顶部设置有一个观察镜筒(4)；所述观察镜筒(4)中纵向贯穿设置有一个物镜镜头(8)；所述物镜镜头(8)的顶部设置有一个成像光谱仪(5)，所述成像光谱仪(5)的顶部设置有一个面阵电荷耦合器件CCD(6)；所述物镜镜头(8)的正下方设置有一个载物台(3)，所述载物台(3)顶部用于放置需要采集微观高光谱图像的待检测目标。本实用新型公开的一种显微高光谱图像采集装置，可以有效地对待检测目标进行微观水平的检测，采集微观高光谱图像，满足人们在科学研究和实际检测的需要。
Description
技术领域
本实用新型涉及实验技术领域，特别是涉及一种显微高光谱图像采集装置。
背景技术
目前，高光谱成像技术是基于窄波段的影像数据技术，是传统的二维成像技术和光谱技术的有机结合，具有光谱分辨率高、波段多，图谱合一等优点，该技术已经被广泛应用于食品科学、生物学、医学等领域，特别是在食品、农产品无损检测领域上。在宏观方面，通过高光谱成像系统采集高光谱图像，提取三维高光谱数据，借助于化学计量学方法构建图谱信息与待测指标的预测模型，进而实现对相关指标的定性及定量分析。
对于目前的高光谱图像采集装置，其主要是进行宏观图像的采集。但是，有时候，由于科学研究和实际检测的需要，被检测目标对象不再仅局限于宏观成像水平，还需要对其进行微观高光谱图像的采集(例如进行细胞结构的检测)。
但是，目前还没有一种高光谱图像采集装置，其可以对待检测目标进行微观水平的检测，采集微观高光谱图像，从而满足人们在科学研究和实际检测的需要。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种显微高光谱图像采集装置，其可以有效地对待检测目标进行微观水平的检测，采集微观高光谱图像，从而满足人们在科学研究和实际检测的需要，有利于广泛地推广应用，具有重大的生产实践意义。
为此，本实用新型提供了一种显微高光谱图像采集装置，包括显微镜底座，所述显微镜底座顶部垂直设置有支撑架；
所述支撑架的顶部设置有一个观察镜筒；
所述观察镜筒中纵向贯穿设置有一个物镜镜头；
所述物镜镜头的顶部设置有一个成像光谱仪，所述成像光谱仪的顶部设置有一个面阵电荷耦合器件CCD；
所述物镜镜头的正下方设置有一个载物台，所述载物台顶部用于放置需要采集微观高光谱图像的待检测目标。
其中，所述观察镜筒的上端安装有一个目镜镜头，所述目镜镜头与所述物镜镜头相连通。
其中，所述载物台的顶部与一个驱动装置相连接。
其中，所述驱动装置为步进电机，所述步进电机的输出轴与所述载物台相连接。
其中，所述载物台在与所述物镜镜头相对应的位置上贯穿设置有一个水平分布的聚光镜；
所述显微镜底座的顶部水平设置有滤光镜；
所述滤光镜位于聚光镜的正下方。
其中，所述面阵CCD与一台控制计算机相连接。
其中，所述控制计算机内包括显微高光谱图像采集控制模块和驱动控制模块，其中：
显微高光谱图像采集控制模块，与面阵CCD通过信号线相连接，用于向面阵CCD发出图像采集控制信号，控制所述面阵CCD通过成像光谱仪和物镜镜头，来对放置于载物台上面的待检测目标进行显微高光谱图像的采集；
驱动控制模块，与所述驱动装置通过信号线相连接，用于根据用户输入的移动控制指令，向所述驱动装置发出移动控制信号，控制驱动装置进行水平的线性移动。
由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种显微高光谱图像采集装置，其可以有效地对待检测目标进行微观水平的检测，采集微观高光谱图像，从而满足人们在科学研究和实际检测的需要，有利于广泛地推广应用，具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种显微高光谱图像采集装置的结构示意图；
图中：1为显微镜底座，2为调节旋钮，3为载物台，4为观察镜筒，5为成像光谱仪，6为面阵电荷耦合器件(CCD)，7为目镜镜头，8为物镜镜头，9为驱动装置，10为聚光镜，11为滤光镜，12为控制计算机，20为支撑架。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
参见图1，本实用新型提供了一种显微高光谱图像采集装置，包括显微镜底座1，所述显微镜底座1顶部垂直设置有支撑架20；
所述支撑架20的顶部设置有一个观察镜筒4；
所述观察镜筒4中纵向贯穿设置有一个物镜镜头8；
所述物镜镜头8的顶部设置有一个成像光谱仪5，所述成像光谱仪5的顶部设置有一个面阵电荷耦合器件(CCD)6；
所述物镜镜头8的正下方设置有一个载物台3，所述载物台3顶部用于放置需要采集微观高光谱图像的待检测目标。
在本实用新型中，具体实现上，所述支撑架20的左侧设置有一个调节旋钮2。
在本实用新型中，具体实现上，所述观察镜筒4的上端安装有一个目镜镜头7，所述目镜镜头7与所述物镜镜头8相连通。
在本实用新型中，具体实现上，所述载物台3的顶部与一个驱动装置9相连接，在所述驱动装置9的驱动下，进行平动(微米级的平动)。因此，可以实现对放置于载物台3上的待检测目标(即样品)进行面阵扫描。
具体实现上，所述驱动装置9优选为高精度的步进电机，所述步进电机的输出轴与所述载物台3相连接。
在本实用新型中，具体实现上，所述载物台3的左端与所述支撑架20的左侧相连接。
在本实用新型中，具体实现上，所述载物台3在与所述物镜镜头8相对应的位置上(即正下方)贯穿设置有一个水平分布的聚光镜10；
所述显微镜底座1的顶部水平设置有滤光镜11；
所述滤光镜11位于聚光镜10的正下方。
在本实用新型中，具体实现上，所述面阵电荷耦合器件(CCD)6与一台控制计算机12相连接。
具体实现上，所述控制计算机12内包括显微高光谱图像采集控制模块和驱动控制模块，其中：
显微高光谱图像采集控制模块，与面阵CCD 6通过信号线相连接，用于向面阵CCD6发出图像采集控制信号，控制所述面阵CCD 6通过成像光谱仪5和物镜镜头8，来对放置于载物台3上面的待检测目标(即样品)进行显微高光谱图像的采集；
驱动控制模块，与所述驱动装置9通过信号线相连接，用于根据用户输入的移动控制指令，向所述驱动装置9发出移动控制信号，控制驱动装置9(即步进电机)进行水平的线性移动。
因此，对于本实用新型，在所述控制计算机12的控制下，成像光谱仪可以实现对放置于载物台上待检测目标(即样品)的显微高光谱图像的采集。
对于本实用新型，需要说明的是，所述调节旋钮2为调焦装置，为现有显微镜上常用的结构设计，包括粗准焦螺旋和细准焦螺旋。先转动粗准焦螺旋调节焦距，使镜筒慢慢下降，物镜靠近待检测目标，反复调节直到视野中出现物象，换用细准焦螺旋调节，直到物象清晰。
对于本实用新型，所述观察镜筒4的上端放置目镜，其下端连接物镜转换器和中空的观察通道，所述物镜转换器与物镜镜头8相连接。
所述成像光谱仪5，可以采用现有常用的成像光谱仪置，用于得到波段宽度很窄的多波段图像数据，即在获取大量的待检测目标窄波段连续光谱图像的同时，获得每个像元几乎连续的光谱数据，具体用于通过物镜镜头8，实现对放置于载物台上的待检测目标进行显微高光谱图像的采集并显示。所述面阵电荷耦合器件(CCD)6:，用于获取二维图像信息，测量图像直观，具体用于拍摄所述成像光谱仪5上显示的待检测目标的显微高光谱图像，然后发送控制计算机12，其应用面较广，如面积、形状、尺寸、位置，甚至温度等的测量。
在本实用新型中，所述目镜镜头7，能够将已被物镜放大的，分辨清晰的实像进一步放大，达到人眼能容易分辨清楚的程度。所述物镜镜头8，用于放大物体(如待检测目标)，物镜的分辨力决定显微镜的分辨力。所述驱动装置9，用于驱动载物台实现微米级的平动。
此外，在本实用新型中，所述聚光镜10，相当于凸透镜，能够起会聚光线的作用，从而能够增强位于其正上方放置的待检测目标的光照效果，即增强照明，以方便成像光谱仪5对待检测目标进行光谱图像的采集，增强图像采集的质量。所述滤光镜11的作用是让所选择的某一波段的光线通过，而吸收掉其他的光线，即为了改变光线的光谱成分或削弱光的强度。
在本实用新型中，所述控制计算机12的主要作用为：一方面控制驱动装置实现载物台的移动，另一方面控制显微高光谱图像的采集。
因此，对于本实用新型，其根据普通光学显微镜的工作空间所设计，实现了高光谱成像技术对待检测目标微观水平下的检测，可以为高光谱技术在微观水平下的实验研究提供基础实验装置。
需要说明的是，对于本实用新型，其提供的显微高光谱图像采集装置，其可实现在普通光学显微镜下进行显微高光谱图像的采集，即可以采集到图谱合一的微观高光谱图像，能够有效地实现对待检测目标微观水平检测，可以为高光谱成像技术在微观水平下的实验研究提供基础实验装置。本实用新型通过把高光谱成像技术与传统的光学显微镜结合，将高光谱成像技术从宏观领域的应用拓展到微观领域的应用，能够为食品科学、生物学、医学、生命科学等科学研究领域提供一种新的技术支撑。
综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种显微高光谱图像采集装置，其可以有效地对待检测目标进行微观水平的检测，采集微观高光谱图像，从而满足人们在科学研究和实际检测的需要，有利于广泛地推广应用，具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种显微高光谱图像采集装置，其特征在于，包括显微镜底座(1)，所述显微镜底座(1)顶部垂直设置有支撑架(20)；
所述支撑架(20)的顶部设置有一个观察镜筒(4)；
所述观察镜筒(4)中纵向贯穿设置有一个物镜镜头(8)；
所述物镜镜头(8)的顶部设置有一个成像光谱仪(5)，所述成像光谱仪(5)的顶部设置有一个面阵电荷耦合器件CCD(6)；
所述物镜镜头(8)的正下方设置有一个载物台(3)，所述载物台(3)顶部用于放置需要采集微观高光谱图像的待检测目标。
2.如权利要求1所述的显微高光谱图像采集装置，其特征在于，所述观察镜筒(4)的上端安装有一个目镜镜头(7)，所述目镜镜头(7)与所述物镜镜头(8)相连通。
3.如权利要求1所述的显微高光谱图像采集装置，其特征在于，所述载物台(3)的顶部与一个驱动装置(9)相连接。
4.如权利要求3所述的显微高光谱图像采集装置，其特征在于，所述驱动装置(9)为步进电机，所述步进电机的输出轴与所述载物台(3)相连接。
5.如权利要求1至4中任一项所述的显微高光谱图像采集装置，其特征在于，所述载物台(3)在与所述物镜镜头(8)相对应的位置上贯穿设置有一个水平分布的聚光镜(10)；
所述显微镜底座(1)的顶部水平设置有滤光镜(11)；
所述滤光镜(11)位于聚光镜(10)的正下方。
6.如权利要求1至4中任一项所述的显微高光谱图像采集装置，其特征在于，所述面阵电荷耦合器件CCD(6)与一台控制计算机(12)相连接。
7.如权利要求6所述的显微高光谱图像采集装置，其特征在于，所述控制计算机(12)内包括显微高光谱图像采集控制模块和驱动控制模块，其中：
显微高光谱图像采集控制模块，与面阵电荷耦合器件CCD(6)通过信号线相连接，用于向面阵电荷耦合器件CCD(6)发出图像采集控制信号，控制所述面阵电荷耦合器件CCD(6)通过成像光谱仪(5)和物镜镜头(8)，来对放置于载物台(3)上面的待检测目标进行显微高光谱图像的采集；
驱动控制模块，与所述驱动装置(9)通过信号线相连接，用于根据用户输入的移动控制指令，向所述驱动装置(9)发出移动控制信号，控制驱动装置(9)进行水平的线性移动。
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| CN201820497270.1U CN208091902U (zh) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | 一种显微高光谱图像采集装置 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111854952A (zh) * | 2019-04-29 | 2020-10-30 | 北京朗晖光电科技有限公司 | 基于成像端扫描的显微成像光谱仪设计方法 |
| CN114689523A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-07-01 | 江苏省农业科学院 | 光学检测食源性致病菌的系统和方法 |
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2018
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