一种智能光学显微镜制造技术

本发明专利技术涉及显微镜的技术领域，特别是涉及一种智能光学显微镜，其通过设置此设备，可以实现对使用者的操作规范性的检测，也可以满足实验技能考试学生操作规范性的自动评价；包括显微镜本体、摄像头、颜色传感器、触摸传感器、光电位移传感器、调焦手轮、物镜转换器、调光手轮、主控电路板、载物台、光源、显示屏和电源单元，摄像头安装于显微镜本体内，并通过连接线与主控电路板相连，主控电路板内部设置有控制主板，主控电路板内设置有网络接口和陀螺仪传感器，调焦手轮可转动安装在显微镜本体右下部，物镜转换器可转动安装在显微镜本体上部，载物台可滑动安装在显微镜本体内侧中部，调焦手轮输出端与载物台输出端连接。手轮输出端与载物台输出端连接。手轮输出端与载物台输出端连接。

【技术实现步骤摘要】
一种智能光学显微镜


[0001]本专利技术涉及显微镜的
，特别是涉及一种智能光学显微镜。

技术介绍

[0002]显微镜是生物实验室中的核心仪器，90%以上的中学生物实验操作涉及显微镜的使用。目前理化生实验操作考已列入中考成绩中，现有显微镜重点关注显微镜成像效果的记录，和显微镜自身工作状态的记录部分显微镜有内置传感器，也只是关注与显微镜自身的工作情况，没有对使用者针对显微镜的使用过程的规范性进行记录与分析。无法满足中考实验技能考试的需求。同时在人工智能自动评分背景下，对于显微镜提出了新的需求，除了需要支持和提升传统显微镜功能外，还需要针对人工智能自动评分提供显微画面输出、调焦手轮数字化输出、显微镜移动操作规范性检测等高级功能。目前，市场上尚无满足上述需求的智能显微镜。
[0003]现有数码显微镜已经实现了对显微镜成像结果的图像采集，如CN202110540626.1 中使用了高清摄像头记录显微镜成像画面的结果。在CN201710570390.X中使用了物联网通信技术和传感器实现了显微镜部分工作状态的检测和数据通信。本专利技术在使用了通用技术的基础上针对生物实验考试这一特定场景进行了重新的专利技术和设备定义。
[0004]现有技术中使用高清摄像头和物联网技术下的传感器，指示针对显微镜自身的工作状态进行检测和控制，无法实现对使用者的操作规范性的检测。无法满足实验技能考试学生操作规范性的自动评价。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种可以实现对使用者的操作规范性的检测，也可以满足实验技能考试学生操作规范性的自动评价的智能光学显微镜。
[0006]本专利技术的一种智能光学显微镜，包括显微镜本体、摄像头、颜色传感器、触摸传感器、光电位移传感器、调焦手轮、物镜转换器、调光手轮、主控电路板、载物台、光源、显示屏和电源单元，摄像头安装于显微镜本体内，并通过连接线与主控电路板相连，主控电路板内部设置有控制主板，触摸传感器内部设置有镜臂触摸传感器，光电位移传感器内部设置有光电位移传感器单元，摄像头内部设置有摄像头单元，电源单元输出端与主控电路板输入端连接，调光手轮内部设置有旋转编码器，颜色传感器内设置有颜色传感器单元，光源内设置有光源单元，显示屏内设置有显示单元，触摸传感器内部设置有镜底触摸传感器，主控电路板内设置有网络接口和陀螺仪传感器，调焦手轮可转动安装在显微镜本体右下部，物镜转换器可转动安装在显微镜本体上部，载物台可滑动安装在显微镜本体内侧中部，调焦手轮输出端与载物台输出端连接。
[0007]本专利技术的一种智能光学显微镜，所述电源单元将市电220V转换为DC5V，其为显微镜本体内的所有电器设备提供电源。
[0008]本专利技术的一种智能光学显微镜，所述显微镜本体上具有调光手轮，调光手轮采用
光电编码器。
[0009]本专利技术的一种智能光学显微镜，所述主控电路板固定在显微镜本体的底板上，主控电路板上具有微型嵌入式处理器，其分别与摄像头、颜色传感器、触摸传感器、调焦手轮、物镜转换器、调光手轮、主控电路板、载物台和显示屏连接。
[0010]本专利技术的一种智能光学显微镜，所述主控电路板上的外部接口包括I
²
C、UART、TYPEC、通用IO、以太网等接口。
[0011]本专利技术的一种智能光学显微镜，所述光源安装在显微镜本体下部，光源连接至主控电路板的光源接口。
[0012]本专利技术的一种智能光学显微镜，所述光电位移传感器连接至主控电路板的光电位移传感器接口，其安装在调焦Z向(垂直方向)。
[0013]本专利技术的一种智能光学显微镜，所述颜色传感器安装在显微镜本体内部，其对应连接至主控电路板的颜色传感器单元接口，颜色传感器单元的感测面紧贴物镜转换器。
[0014]本专利技术的一种智能光学显微镜，所述触摸传感器安装于显微镜本体镜臂上，其与主控电路板的镜臂触摸传感器接口连接，镜底触摸传感器位于主控电路板上，通过金属导柱与底板相连。
[0015]本专利技术的一种智能光学显微镜，所述陀螺仪传感器位于主控电路板上。
[0016]与现有技术相比本专利技术的有益效果为：当用户使用本显微镜系统进行实验教学或实验考核时，先通过上位机设置教学模式和考核模式。使用者取用显微镜时将会自动检测使用者的操作方式是否规范，发生错误在教学模式下蜂鸣器将响起，同时在显示单元给使用者错误操作原因的显示，并将错误信息实时上传到上位机。光源开启，选择好观察使用的物镜倍数，调整好光源亮度，设置好摄像头参数(曝光时间、白平衡等)，移动载物台并调焦找到观察的目标，调焦过程中将判断是否遵循从低倍镜到高倍镜操作顺序以及高倍镜下不能使用粗调的规范性操作。发生错误在教学模式下蜂鸣器将响起，同时在显示单元给使用者错误操作原因的显示，并将错误信息实时上传到上位机。同时上位机自动记录使用者操作过程中显微镜的成像视频。将操作错误与显微镜成像视频记录同步上传到云端存储，老师可以在操作结束后通过调阅视频和操作错误记录对使用者的操作规范进行评价，通过设置此设备，可以实现对使用者的操作规范性的检测，也可以满足实验技能考试学生操作规范性的自动评价。
附图说明
[0017]图1为本专利技术智能显微镜系统整机图；图2为智能显微镜系统电子控制图；附图中标记：1、显微镜本体；2、摄像头；3、颜色传感器；4、触摸传感器；5、光电位移传感器；6、调焦手轮；7、物镜转换器；8、调光手轮；9、主控电路板；10、载物台；11、光源；12、显示屏；21、控制主板；22、镜臂触摸传感器；23、光电位移传感器单元；24、摄像头单元；25、电源单元；26、旋转编码器；27、颜色传感器单元；28、光源单元；29、显示单元；30、镜底触摸传感器；31、网络接口；32、陀螺仪传感器。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0019]如图1至图2所示，本专利技术的一种智能光学显微镜，包括显微镜本体1、摄像头2、颜色传感器3、触摸传感器4、光电位移传感器5、调焦手轮6、物镜转换器7、调光手轮8、主控电路板9、载物台10、光源11、显示屏12和电源单元25，摄像头2安装于显微镜本体1内，并通过连接线与主控电路板9相连，主控电路板9内部设置有控制主板21，触摸传感器4内部设置有镜臂触摸传感器22，光电位移传感器5内部设置有光电位移传感器单元23，摄像头2内部设置有摄像头单元24，电源单元25输出端与主控电路板9输入端连接，调光手轮8内部设置有旋转编码器26，颜色传感器3内设置有颜色传感器单元27，光源11内设置有光源单元28，显示屏12内设置有显示单元29，触摸传感器4内部设置有镜底触摸传感器30，主控电路板9内设置有网络接口31和陀螺仪传感器32，调焦手轮6可转动安装在显微镜本体1右下部，物镜转换器7可转动安装在显微镜本体1上部，载物台10可滑动安装在显微镜本体1内侧中部，调焦手轮6输出端与载物台10输出端连接；当用户本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能光学显微镜，其特征在于，包括显微镜本体（1）、摄像头（2）、颜色传感器（3）、触摸传感器（4）、光电位移传感器（5）、调焦手轮（6）、物镜转换器（7）、调光手轮（8）、主控电路板（9）、载物台（10）、光源（11）、显示屏（12）和电源单元（25），摄像头（2）安装于显微镜本体（1）内，并通过连接线与主控电路板（9）相连，主控电路板（9）内部设置有控制主板（21），触摸传感器（4）内部设置有镜臂触摸传感器（22），光电位移传感器（5）内部设置有光电位移传感器单元（23），摄像头（2）内部设置有摄像头单元（24），电源单元（25）输出端与主控电路板（9）输入端连接，调光手轮（8）内部设置有旋转编码器（26），颜色传感器（3）内设置有颜色传感器单元（27），光源（11）内设置有光源单元（28），显示屏（12）内设置有显示单元（29），触摸传感器（4）内部设置有镜底触摸传感器（30），主控电路板（9）内设置有网络接口（31）和陀螺仪传感器（32），调焦手轮（6）可转动安装在显微镜本体（1）右下部，物镜转换器（7）可转动安装在显微镜本体（1）上部，载物台（10）可滑动安装在显微镜本体（1）内侧中部，调焦手轮（6）输出端与载物台（10）输出端连接。2.如权利要求1所述的一种智能光学显微镜，其特征在于，所述电源单元（25）将市电镜臂触摸传感器（22）0V转换为DC5V，其为显微镜本体（1）内的所有电器设备提供电源。3.如权利要求2所述的一种智能光学显微镜，其特征在于，所述显微镜本体（1）上具有调光手轮（8），调光手轮（8）采用光电编...

【专利技术属性】
技术研发人员：王重阳，
申请(专利权)人：上海中科教育装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：