CN213302657U - 一种数字化体视显微系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种数字化体视显微系统，包括体视显微镜、连接件、数字相机和上位机，所述连接件包括下端连接件和上端连接件，所述上端连接件可滑动地安装在所述下端连接件上；所述下端连接件安装在所述体视显微镜的目镜一侧，所述上端连接件安装有数字相机，所述数字相机的镜头与所述目镜相对设置，所述数字相机与所述上位机连接。观察物经体视显微镜放大后，数字相机分别拍摄左右目镜观察到的图片，转化为数字信息并发送给上位机，上位机对数字信息进行保存或加工；连接件用于连接数字相机和目镜，同时通过调节下端连接件和上端连接件的相对位置调节数字相机和目镜的相对位置，以提高适用性，提高成相效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及数字化显微立体视觉领域，具体涉及一种数字化体视显微系统。
背景技术
双目显微立体视觉自20世纪90年代发展以来，已经成熟地应用在医疗、科研和工业检测领域，它的特点是能提供观察者以舒适的立体视觉。然而，随着各方面的发展，单纯定性的立体视觉已无法满足各种应用进一步的需求，人们往往需要对显微目标的深度进行定量分析。
近年来，数字化体视的技术研究也处于活跃，也出现了各种尝试，和一些高成本的技术设备。但总体看，易用的数字体视技术设备还不是很容易得到。因此有必要针对现有的问题，提出一种低成本、结构简单且具有较高精度的显微深度测量机构和方法。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供一种数字化体视显微系统，可拆卸组合、结构简单、通用性强，可更换不同相机。
本实用新型公开了一种数字化体视显微系统，包括体视显微镜、连接件、数字相机和上位机，所述连接件包括下端连接件和上端连接件，所述上端连接件可滑动地安装在所述下端连接件上；所述下端连接件安装在所述体视显微镜的目镜一侧，所述上端连接件安装有数字相机，所述数字相机的镜头与所述目镜相对设置，所述数字相机与所述上位机连接。
优选的，所述下端连接件的上端设有滑槽，所述上端连接件下侧设有与所述滑槽相匹配的滑块，所述下端连接件一侧设有定位架，所述滑块前端设有安装槽，所述滑块通过螺栓可拆卸地安装在所述下端连接件上。
优选的，所述下端连接件通过第一抱箍安装在所述目镜一侧，所述下端连接件通过第二抱箍安装数字相机。
优选的，所述数字相机的镜头与所述目镜同轴设置。
优选的，所述数字相机设有坐标中心，数字相机镜头和目镜的光轴穿过所述坐标中心。
优选的，所述目镜包括左目镜和右目镜，所述数字相机包括左相机和右相机，所述左相机通过第一连接件安装在所述左目镜一侧，所述右相机通过第二连接件安装在所述右目镜一侧。
优选的，本实用新型还包括带有刻度的标准板，所述标准板设有中心点。
优选的，所述目镜设有十字丝，在目镜的视野中，所述十字丝的中心与所述中心点对齐。
优选的，所述体视显微镜还包括载物台和物镜，所述物镜设置在所述目镜下侧，所述载物台设置在所述物镜下侧。
优选的，所数字相机包括CCD相机，所述体视显微镜还包括底座、支架和目镜支架，所述支架安装在所述底座一侧，所述目镜支架安装在所述支架上，所述目镜安装在所述目镜支架上。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型的通用性强，可更换不同相机及显微镜实现同样功能；可拆卸组合，结构简单，相对常用的一体化显微图像采集系统的成本更低；该系统可对微观目标物体的深度信息进行数字化分析及获得较为精确测量；观察物经体视显微镜放大后，数字相机分别拍摄左右目镜观察到的图片，转化为数字信息并发送给上位机，上位机对数字信息进行保存或加工；连接件用于连接数字相机和目镜，同时通过调节下端连接件和上端连接件的相对位置调节数字相机和目镜的相对位置，以提高适用性，提高成相效果。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的光路示意图；
图3是本实用新型的等效光路图；
图4是连接件的结构示意图；
图5是深度提取原理图。
图中标记说明：1-底座，2-支架，3-物镜，4-体视显微镜，5-目镜，6-镜头，7-连接件，8-数字相机，9-上位机，11-下端连接件，12-上端连接件，13-滑槽，14-滑块，15-定位架，16-安装槽，17-第一抱箍，18-第二抱箍。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述：
一种数字化体视显微系统，如图1-4所示，包括体视显微镜4、连接件7、数字相机8和上位机9，连接件7包括下端连接件11和上端连接件12，上端连接件12可滑动地安装在下端连接件11上；下端连接件11安装在体视显微镜4的目镜5一侧，上端连接件12安装有数字相机6，数字相机8的镜头6与目镜5相对设置，数字相机8与上位机9连接。
观察物经体视显微镜放大后，数字相机8分别拍摄左右目镜5观察到的图片，转化为数字信息并发送给上位机9，上位机9对数字信息进行保存或加工；连接件7用于连接数字相机8和目镜5，同时通过调节下端连接件11和上端连接件12的相对位置调节数字相机8和目镜5的相对位置，以提高适用性，提高成相效果。本实用新型的通用性强，可更换不同相机及显微镜实现同样功能；可拆卸组合，结构简单，相对常用的一体化显微图像采集系统的成本更低；该系统可对微观目标物体的深度信息进行数字化分析及获得较为精确测量，深度信息的测量原理如图5所示。
如图3所示，整个体视显微镜可以理解为一个理想透镜，下方实际目标参考面则是我们实际观察的目标物体位置，显微光轴为方便理解的中间坐标轴，两边相对光轴对称。由图中可以观察到，经体视显微镜光路成像，会出现一个虚像成像在虚拟目标参考面，成像大小即为视场光阑大小，其图像边缘有视场光阑决定。其次，将相机镜头也等效为两个理想透镜，因此由体视显微镜等效的透镜传出的光路经过相机等效透镜，生成左右实像被相机感光面采集显示。
在一个具体实施例中，如图2所示，双目镜5左右两束光线成15度夹角，成像具有三维立体感；双目镜5之间的距离为63.5mm，与人眼瞳距保持一致；根据三角形可计算出物体虚像的成像位置大约在数字相机8的241mm处。
如图4所示，下端连接件11的上端可以设有滑槽13，上端连接件12下侧设有与滑槽13相匹配的滑块14，下端连接件11一侧设有定位架15，滑块14前端设有安装槽16，滑块14通过螺栓可拆卸地安装在下端连接件11。滑块14沿滑槽侧壁的方向移动，定位架15进一步使上端连接件12特定方向移动，防止位置发生偏移。
如图4所示，下端连接件11通过第一抱箍17安装在目镜5一侧，下端连接件11通过第二抱箍18安装数字相机。连接件通过抱箍的方式进行安装，便于调节相机与目镜的相对位置。
数字相机8的镜头6与目镜5同轴设置，可以通过需要手动调节第一抱箍17、第二抱箍18和滑块14的位置使镜头6与目镜7同轴。具体的，所述数字相机设有坐标中心，数字相机镜头和目镜的光轴穿过所述坐标中心。便于通过数字信息中的坐标中心推算待检测物的信息，如放大倍数、视差和景深。
体视显微镜4的目镜5包括左目镜和右目镜，数字相机8包括左相机和右相机，所述左相机通过第一连接件安装在所述左目镜一侧，所述右相机通过第二连接件安装在所述右目镜一侧。其中，左相机和右相机独立成相。
本实用新型还可以包括带有刻度的标准板(图中未示出)，所述标准板设有中心点。标准板用于视野调节：标准板中心点对准左目镜中心并固定，再通过调整右目镜高度达到左右视野的清晰度一致，同时标准板的中心点同时处于左相机和右相机的坐标中心。其中标准板应放置在体视显微镜的载物台上。
目镜5设有十字丝，在目镜5的视野中，所述十字丝的中心与所述中心点对齐，使两目镜光轴与对焦在标准板上。
体视显微镜4还可以包括载物台和物镜3，物镜3设置在目镜5下侧，所述载物台设置在物镜3下侧。
所数字相机可以是CCD相机，所述体视显微镜还可以包括底座1、支架2和目镜支架，支架2安装在底座1一侧，目镜支架安装在支架2上，物镜3和目镜5，安装在所述目镜支架上。
本实用新型可以用于深度检测，体视显微镜特殊的光路与普通的双目视觉不同，深度检测的原理如图5所示，以光轴交点为原点，设定被测物体改变的距离为Z，透镜中心相对中心轴距离为x，则在目镜中的相对距离变化分别为n1p和n2p，物距为L，焦距为f，角度为α，p为像素间距，n1、n2目标点在相机中的水平坐标，深度为z。通过采集左右相机的图像数据，传输到上位机，上位机通过双目图像匹配的方法取目标物对应点在左、右图像的横向坐标的视差；再根据视差计算深度值。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种数字化体视显微系统，其特征在于，包括体视显微镜、连接件、数字相机和上位机，
所述连接件包括下端连接件和上端连接件，所述上端连接件可滑动地安装在所述下端连接件上；
所述下端连接件安装在所述体视显微镜的目镜一侧，所述上端连接件安装有数字相机，所述数字相机的镜头与所述目镜相对设置，所述数字相机与所述上位机连接。
2.根据权利要求1所述的数字化体视显微系统，其特征在于，所述下端连接件的上端设有滑槽，所述上端连接件下侧设有与所述滑槽相匹配的滑块，所述下端连接件一侧设有定位架，
所述滑块前端设有安装槽，所述滑块通过螺栓可拆卸地安装在所述下端连接件上。
3.根据权利要求1或2所述的数字化体视显微系统，其特征在于，所述下端连接件通过第一抱箍安装在所述目镜一侧，所述下端连接件通过第二抱箍安装数字相机。
4.根据权利要求1所述的数字化体视显微系统，其特征在于，所述数字相机的镜头与所述目镜同轴设置。
5.根据权利要求4所述的数字化体视显微系统，其特征在于，所述数字相机设有坐标中心，数字相机镜头和目镜的光轴穿过所述坐标中心。
6.根据权利要求1所述的数字化体视显微系统，其特征在于，所述目镜包括左目镜和右目镜，所述数字相机包括左相机和右相机，所述左相机通过第一连接件安装在所述左目镜一侧，所述右相机通过第二连接件安装在所述右目镜一侧。
7.根据权利要求1所述的数字化体视显微系统，其特征在于，还包括带有刻度的标准板，所述标准板设有中心点。
8.根据权利要求7所述的数字化体视显微系统，其特征在于，所述目镜设有十字丝，在目镜的视野中，所述十字丝的中心与所述中心点对齐。
9.根据权利要求1所述的数字化体视显微系统，其特征在于，所述体视显微镜还包括载物台和物镜，
所述物镜设置在所述目镜下侧，所述载物台设置在所述物镜下侧。
10.根据权利要求9所述的数字化体视显微系统，其特征在于，所数字相机包括CCD相机，
所述体视显微镜还包括底座、支架和目镜支架，所述支架安装在所述底座一侧，所述目镜支架安装在所述支架上，所述目镜安装在所述目镜支架上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022395329.6U CN213302657U (zh) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | 一种数字化体视显微系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN213302657U true CN213302657U (zh) | 2021-05-28 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202022395329.6U Active CN213302657U (zh) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | 一种数字化体视显微系统 |
Country Status (1)
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2020
- 2020-10-26 CN CN202022395329.6U patent/CN213302657U/zh active Active
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