Jaka jest funkcja automatycznego mikroskopu wideo z ciągłym zoomem?
Mikroskopy stereoskopowe są szeroko stosowane w anatomii biologicznej, obserwacji drobnoustrojów, mikrochirurgii, obserwacji struktury minerałów i produkcji przemysłowej. Przemysł jest wykorzystywany głównie do produkcji, montażu i kontroli jakości drobnych części, takich jak produkcja elektroniki, półprzewodników i zegarków. Jest to niezbędny sprzęt procesowy dla niektórych procesów. Chociaż mikroskop stereoskopowy ma obserwację obuoczną i ciągłe powiększenie, ma silne poczucie trójwymiarowości, ale nadal łatwo jest spowodować zmęczenie operatora. Wraz z pojawieniem się czujników obrazu CCD i CMOS oraz ciągłą redukcją kosztów pojawił się monokularowy mikroskop wideo z ciągłym zoomem. Monokularowy mikroskop wideo ma zalety szerokiego pola widzenia, intuicyjnej i realnej, prostej obsługi, a operator nie jest podatny na zmęczenie, dlatego szybko się rozwinął. Istnieje tendencja do zastępowania mikroskopów stereoskopowych do obserwacji obuocznej na linii produkcyjnej.
1.1 Zasada działania mikroskopu wideo z ciągłym zoomem
Mikroskop wideo o ciągłym zmiennym powiększeniu (zwany dalej mikroskopem wideo) rozpoczął się od dwuocznego stereoskopowego mikroskopu obserwacyjnego. Jego system optyczny składa się głównie z trzech części: obiektywu z ciągłym zoomem, okularu i dodatkowej przedniej soczewki obiektywu, jak pokazano na rysunku 1. Wśród nich obiektyw o ciągłym zmiennym powiększeniu należy do zakresu obiektywów o niskim powiększeniu i jest kluczowy element mikroskopu wideo. Obserwowany obiekt jest obrazowany na światłoczułej powierzchni matrycy CCD (lub CMOS) przez układ optyczny, a przetwornik obrazu przetwarza sygnał optyczny na sygnał elektryczny (sygnał wideo), a sygnał ten wyświetla obraz obiektu na ekranie CRT ekran lub LCD przez system TV. Rysunek 2 przedstawia jednorurowy mikroskop wideo z ciągłym zoomem DT{2}} opracowany przez Guidian Opto-Mechatronics Institute i Wuzhou Aote Optoelectronics Instrument Co., Ltd. w ramach współpracy przemysłu z uniwersytetami. W przypadku braku przedniego obiektywu i okularu 1× współczynnik powiększenia M=1:6,3, 0.7-4,5× zoom ciągły. Po połączeniu z przetwornikiem CCD 1/3 cala poprzez interfejs C obraz mikroskopowy jest wyświetlany na CLD. W układzie optycznym zastosowano również oświetlenie współosiowe LED z możliwością regulacji natężenia światła lub oświetlenie zewnętrzne pierścieniowej matrycy LED.
1.2 Automatyzacja i inteligentna transformacja mikroskopu wideo
(1) Przedstawienie pytania. Wizja maszynowa jest szeroko stosowana w automatycznej inspekcji online przemysłowych procesów produkcyjnych, a tryb „ręcznej regulacji plus obserwacja wideo” mikroskopu wideo z ciągłym zoomem nie spełnia wymagań automatycznej inspekcji online.
(2) Ogólny schemat projektu. Istotą inteligentnego mikroskopu wideo z ciągłym zoomem jest zastosowanie wbudowanej technologii w systemie ciągłego zoomu, zastępując tradycyjny komputer w celu automatycznego sterowania automatycznym systemem działania mikroskopu, przy jednoczesnym obniżeniu kosztów, może szybko realizować automatyczne powiększanie, ustawianie ostrości i wykrywanie funkcje, jego prosta i praktyczna technologia umożliwia zastąpienie mikroskopów wideo z zoomem ręcznym i komputerowym. Z punktu widzenia zapotrzebowania musi posiadać dwie funkcje automatycznego ustawiania ostrości oraz elektronicznego sterowania zoomem.
1) Z literatury można wywnioskować, że idea zaprojektowanego schematu autofokusa polega na tym, że obraz mikroskopowy zebrany przez układ optyczny jest wykrywany przez „CCD plus PC”, a następnie napędzany silnikiem krokowym.
2) Rozwiązanie z elektronicznym sterowaniem zoomem jest odpowiednie do zastąpienia ręcznego obracania pokrętłem zoomu w celu uzyskania różnych kątów, aby osiągnąć cel ciągłego powiększania układu optycznego.
