一种工业用在线光学显微成像系统技术方案

本发明专利技术公开了一种工业用在线光学显微成像系统，包括计算机、显示器、控制器、成像系统、成像调节模块，成像系统包括光源、聚光镜、载物台、半透半反镜、物镜、反光镜、目镜、相机；成像调节模块包括摆角调节器、Z向位移调节器、X向位移调节器、Y向位移调节器，调节器能使载物台调整角度与位置，调节器与控制器通过线束相连，控制器与计算机相连，计算机与相机相连，相机还连接显示器，光源对待测目标成像后，由相机捕捉图像，控制器将最终的整体成像上传服务器，经网络传输直接用于工业生产与研发检测。本系统通过对待侧目标进行点成像后整合成整体成像，可用于对显微结构的观察研究，可标记，成像质量高、工作可靠稳定，工业使用价值高。

【技术实现步骤摘要】
一种工业用在线光学显微成像系统
本专利技术涉及显微成像
，具体是涉及一种工业用在线光学显微成像系统。
技术介绍
在工业、国防、农业、医学、公安等各领域中，常用到对微细结构、细菌、细胞、微粒和指纹图像等肉眼难以观察的微小物体的观察、分析工作，传统的方法是利用放大镜和显微镜下进行观察。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，从众多的目标中捕捉单个异常个体也是非常困难的，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。
技术实现思路
为了克服现有技术中显微镜下工作有损操作人员健康、易存在人为误差与错误判断等缺陷，本专利技术提供一种工业用在线光学显微成像系统，将待测目标进行分块成像处理，待测目标的每一个位置点都被定好坐标信息，并对每一个坐标点进行成像标记存储，成像的过程中还可对某个坐标点的图像进行特殊标记，最后将所有坐标点的成像进行整体成像，得到一个完整的待测目标的图像，通过该图像可以观察待测目标的显微结构，并且整体成像被上传至云端服务器，可直接被用于工业生产与研发的在线检测。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种工业用在线光学显微成像系统，包括计算机、CRT显示器、控制器、成像系统、成像调节模块，所述成像系统包括光源、聚光镜、载物台、半透半反镜、物镜、反光镜、目镜、CCD相机，其中，半透半反镜分为第一半透半反镜和第二半透半反镜；所述成像调节模块包括摆角调节器、Z向位移调节器、X向位移调节器、Y向位移调节器，所述摆角调节器包括第一电机、第一传动箱、旋转轴，第一电机的输出轴与第一传动箱的输入轴相连，第一传动箱的输出轴与旋转轴连接，所述旋转轴与载物台相连接固定，能使载物台绕Y轴摆动；所述Z向位移调节器包括第二电机、第二传动箱、Z向调节轴，第二电机的输出轴与第二传动箱的输入轴相连，第二传动箱的输出轴与Z向调节轴连接，所述Z向调节轴与载物台相连接固定，能使载物台沿Z轴上下调整位移；所述X向位移调节器包括第三电机、第三传动箱、X向调节轴，第三电机的输出轴与第三传动箱的输入轴相连，第三传动箱的输出轴与X向调节轴连接，所述X向调节轴与载物台相连接固定，能使载物台沿X轴左右调整位移；所述Y向位移调节器包括第四电机、第四传动箱、Y向调节轴，第四电机的输出轴与第四传动箱的输入轴相连，第四传动箱的输出轴与Y向调节轴连接，所述Y向调节轴与载物台相连接固定，能使载物台沿Y轴前后调整位移，所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机均与控制器通过线束相连，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CCD相机与CRT显示器通过线束相连，所述CCD相机与计算机通过线束相连，所述计算机与控制器通过线束相连。上述的一种工业用在线光学显微成像系统，所述第一传动箱、第二传动箱、第三传动箱、第四传动箱均为减速传动箱，输出与输入的传动比根据所需检测的精度可进行调整，第一传动箱将第一电机的高速旋转输入转换为低速旋转输出，第二传动箱将第二电机的高速旋转输入转换为低速直线输出，第三传动箱将第三电机的高速旋转输入转换为低速直线输出，第四传动箱将第四电机的高速旋转输入转换为低速直线输出。上述的一种工业用在线光学显微成像系统，所述第一传动箱、第二传动箱、第三传动箱、第四传动箱均为内部由齿轮组成的传动装置。上述的一种工业用在线光学显微成像系统，所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机均为微型的伺服电机，第一电机、第二电机、第三电机、第四电机均与工作台面相对固定安装。上述的一种工业用在线光学显微成像系统，所述第一半透半反镜与光源光路呈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源能透过第一半透半反镜，经反光镜反射的光线能经第一半透半反镜垂直反射光线；第二半透半反镜与经第一半透半反镜反射的光路呈45°角设置，第二半透半反镜的摆放状态，既能使反射光线透过第二半透半反镜，也能使放射光线再次发生90°的反射。上述的一种工业用在线光学显微成像系统，所述载物台位于物镜的焦平面上。上述的一种工业用在线光学显微成像系统，所述物镜采用消色差平场物镜，能有效地消除色差和场曲这两项系统中的光学畸变。上述的一种工业用在线光学显微成像系统，所述CCD相机采用AVTBigeye系列数字相机，属于质量上乘的低噪CCD相机。上述的一种工业用在线光学显微成像系统，所述光源采用直流供电的20W卤钨灯，经聚光镜后可对待测物体均匀照明，光源工作稳定、可靠，亮度可手动自由调节，使用方便。上述的一种工业用在线光学显微成像系统，所述载物台的载玻片上设计有横纵坐标信息，横纵坐标上标有刻度，横纵坐标刻度上的0刻度处相交形成原点，放置待测目标时，将目标的待测区的一个角与原点相对应，这样，待测区的任意一个点都有对应的位置坐标。本专利技术的有益效果是，本专利技术在线光学显微成像系统将待测目标进行分块处理，载物台将待测目标进行固定放置后，待测目标的每一个位置点都被定好坐标信息，所述成像系统对每一个坐标点进行成像，成像的过程中还可对某个坐标点的图像进行特殊标记，最后将所有成像进行整体成像，得到一个完整的待测目标的图像，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，消色差平场物镜避免了成像系统中产生光学畸变的问题。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1为本专利技术的系统框图；图2为本专利技术成像原理图。图中1.光源，2.聚光镜，3.载物台，4.第一半透半反镜，5.物镜，6.反光镜，7.第二半透半反镜，8.CCD相机，9.目镜。具体实施方式为使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作详细说明。一种工业用在线光学显微成像系统，包括计算机、CRT显示器、控制器、成像系统、成像调节模块，所述成像系统包括光源1、聚光镜2、载物台3、半透半反镜、物镜5、反光镜6、目镜9、CCD相机8，其中，半透半反镜分为第一半透半反镜4和第二半透半反镜7；所述成像调节模块包括摆角调节器、Z向位移调节器、X向位移调节器、Y向位移调节器，所述摆角调节器包括第一电机、第一传动箱、旋转轴，第一电机的输出轴与第一传动箱的输入轴相连，第一传动箱的输出轴与旋转轴连接，所述旋转轴与载物台3相连接固定，能使载物台3绕Y轴摆动；所述Z向位移调节器包括第二电机、第二传动箱、Z向调节轴，第二电机的输出轴与第二传动箱的输入轴相连，第二传动箱的输出轴与Z向调节轴连接，所述Z向调节轴与载物台3相连接固定，能使载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业用在线光学显微成像系统，包括计算机、CRT显示器、控制器、成像系统、成像调节模块，其特征在于，所述成像系统包括光源（1）、聚光镜（2）、载物台（3）、半透半反镜、物镜（5）、反光镜（6）、目镜（9）、CCD相机（8），其中，半透半反镜分为第一半透半反镜（4）和第二半透半反镜（7）；所述成像调节模块包括摆角调节器、Z向位移调节器、X向位移调节器、Y向位移调节器，所述摆角调节器包括第一电机、第一传动箱、旋转轴，第一电机的输出轴与第一传动箱的输入轴相连，第一传动箱的输出轴与旋转轴连接，所述旋转轴与载物台（3）相连接固定，能使载物台（3）绕Y轴摆动；所述Z向位移调节器包括第二电机、第二传动箱、Z向调节轴，第二电机的输出轴与第二传动箱的输入轴相连，第二传动箱的输出轴与Z向调节轴连接，所述Z向调节轴与载物台（3）相连接固定，能使载物台（3）沿Z轴上下调整位移；所述X向位移调节器包括第三电机、第三传动箱、X向调节轴，第三电机的输出轴与第三传动箱的输入轴相连，第三传动箱的输出轴与X向调节轴连接，所述X向调节轴与载物台（3）相连接固定，能使载物台（3）沿X轴左右调整位移；所述Y向位移调节器包括第四电机、第四传动箱、Y向调节轴，第四电机的输出轴与第四传动箱的输入轴相连，第四传动箱的输出轴与Y向调节轴连接，所述Y向调节轴与载物台（3）相连接固定，能使载物台（3）沿Y轴前后调整位移，所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机均与控制器通过线束相连，所述聚光镜（2）、载物台（3）、第一半透半反镜（4）、物镜（5）、反光镜（6）依次分布于光源（1）的原光路上，光源（1）依次透过聚光镜（2）、载物台（3）、第一半透半反镜（4）、物镜（5），射到反光镜（6）上，光源（1）经反光镜（6）反射后再次透过物镜（5），经第一半透半反镜（4）反射后，一方面带有载物台（3）上的待观察物体的光线透过第二半透半反镜（7），成像后由CCD相机（8）捕捉图像，另一方面带有载物台（3）上的待观察物体的光线经第二半透半反镜（7）反射后，透过目镜（9），观察者可通过目镜（9）观察所成图像，所述CCD相机（8）与CRT显示器通过线束相连，所述CCD相机（8）与计算机通过线束相连，所述计算机与控制器通过线束相连。...

【技术特征摘要】
1.一种工业用在线光学显微成像系统，包括计算机、CRT显示器、控制器、成像系统、成像调节模块，其特征在于，所述成像系统包括光源（1）、聚光镜（2）、载物台（3）、半透半反镜、物镜（5）、反光镜（6）、目镜（9）、CCD相机（8），其中，半透半反镜分为第一半透半反镜（4）和第二半透半反镜（7）；所述成像调节模块包括摆角调节器、Z向位移调节器、X向位移调节器、Y向位移调节器，所述摆角调节器包括第一电机、第一传动箱、旋转轴，第一电机的输出轴与第一传动箱的输入轴相连，第一传动箱的输出轴与旋转轴连接，所述旋转轴与载物台（3）相连接固定，能使载物台（3）绕Y轴摆动；所述Z向位移调节器包括第二电机、第二传动箱、Z向调节轴，第二电机的输出轴与第二传动箱的输入轴相连，第二传动箱的输出轴与Z向调节轴连接，所述Z向调节轴与载物台（3）相连接固定，能使载物台（3）沿Z轴上下调整位移；所述X向位移调节器包括第三电机、第三传动箱、X向调节轴，第三电机的输出轴与第三传动箱的输入轴相连，第三传动箱的输出轴与X向调节轴连接，所述X向调节轴与载物台（3）相连接固定，能使载物台（3）沿X轴左右调整位移；所述Y向位移调节器包括第四电机、第四传动箱、Y向调节轴，第四电机的输出轴与第四传动箱的输入轴相连，第四传动箱的输出轴与Y向调节轴连接，所述Y向调节轴与载物台（3）相连接固定，能使载物台（3）沿Y轴前后调整位移，所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机均与控制器通过线束相连，所述聚光镜（2）、载物台（3）、第一半透半反镜（4）、物镜（5）、反光镜（6）依次分布于光源（1）的原光路上，光源（1）依次透过聚光镜（2）、载物台（3）、第一半透半反镜（4）、物镜（5），射到反光镜（6）上，光源（1）经反光镜（6）反射后再次透过物镜（5），经第一半透半反镜（4）反射后，一方面带有载物台（3）上的待观察物体的光线透过第二半透半反镜（7），成像后由CCD相机（8）捕捉图像，另一方面带有载物台（3）上的待观察物体的光线经第二半透半反镜（7）反射后，透过目镜（9），观察者可通过目镜（9）观察所成图像，所述CCD相机（8）与CRT显示器通过线束相连，所述CCD相机（8）与计算机通过线束相连，所述计算机与控制器通过线束相连。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：于建强，谢亮，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11