一種基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡及其互動方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡及其互動方法，具有圖像數(shù)據(jù)格式處理、有線及無線數(shù)據(jù)傳輸功能，可以通過主控計算機組成無線或有線局域網(wǎng)，從而組成數(shù)碼互動系統(tǒng)。該數(shù)碼顯微鏡由顯微鏡主機、數(shù)碼成像裝置、鉸鏈頭部、目鏡等組成，該數(shù)碼成像裝置至少包含分光成像系統(tǒng)、光標指示系統(tǒng)、圖像傳感器、圖像處理器、輸入控制器。圖像傳感器將顯微鏡鏡下圖像及光標圖像數(shù)字化；圖像處理器處理圖像數(shù)據(jù)，并通過有線、無線的聯(lián)網(wǎng)通訊方式傳輸數(shù)據(jù)，本發(fā)明提高了數(shù)碼顯微鏡在傳輸方式與顯示方式上的功能，合理構(gòu)架了數(shù)字圖像的各項功能，其即實現(xiàn)了顯微鏡與智能設(shè)備的方便連接，也為顯微鏡系統(tǒng)的互動交流提供了強有力的支撐。
【專利說明】
一種基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡及其互動方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于數(shù)碼顯微鏡技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡及其互動方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，數(shù)碼成像應(yīng)用越來越廣泛，功能越來越多，數(shù)碼顯微鏡的智能化程度也越來越高，但對于用戶需要的其他功能，如網(wǎng)絡(luò)通訊等功能一直欠缺，這些數(shù)碼顯微鏡都是單獨在計算機的控制下對顯微鏡的鏡下圖像進行采集拍照并進行圖像處理、圖像傳輸，這時數(shù)碼顯微鏡只是計算機的一個輸入端，造成沒有辦法在無電腦的情況下實現(xiàn)多人互動及圖像處理、傳輸，以及資源共享。
[0003]專利號ZL 200720171767.6的專利文件中，公開了一種電子數(shù)碼顯微鏡，包括外殼、安裝在外殼內(nèi)支架上的物鏡，外殼包括底座、立柱、支架，立柱固定安裝在底座上，支架安裝在立柱正面的傳動機構(gòu)上，物鏡安裝在支架內(nèi)，所述的外殼上安裝有用于觀看物鏡采集到的信息的顯示屏。可見，該方案只是把顯示器與傳統(tǒng)數(shù)碼顯微鏡集成一體，但不具有圖像分析、圖像處理功能，更不用說通訊、多人互動等功能。
[0004]申請?zhí)?01110049192.1的專利文件中，公開了一種智能數(shù)碼顯微鏡，包括一顯微鏡，還包括一外接顯示屏、一數(shù)碼中間體，所述顯微鏡設(shè)置于所述數(shù)碼中間體上，所述外接顯示屏與所述數(shù)碼中間體電連接，所述數(shù)碼中間體包括一光路控制裝置，它設(shè)置于所述數(shù)碼中間體前部，用于控制來自顯微鏡的光路進入所述數(shù)碼中間體內(nèi)，一透鏡裝置，它用于對進入所述數(shù)碼中間體的光路進行會聚;CCD攝像裝置，它用于將所述會聚的光路進行顯示成像;一圖像處理控制器，包括同步顯示控制單元，所述同步顯示控制單元分別與所述CCD攝像裝置、所述外接顯示屏進行電連接，并且控制外接顯示屏同步顯示CCD攝像裝置上的圖像信息?？梢?，該方案與專利號ZL 200720171767.6中的方案類似，只是把顯示器與傳統(tǒng)數(shù)碼顯微鏡集成一體，但不具有圖像分析、圖像處理功能，更不用說通訊、多人互動等功能。
[0005]申請?zhí)?01020659929.2的專利文件中，公開了一種多功能數(shù)碼顯微鏡，其包括顯微鏡主體，安裝在顯微鏡主體上的攝像光學(xué)系統(tǒng)，攝像元件，圖像顯示單元，所述圖像顯示單元為一內(nèi)置有圖像處理模塊、圖像分析模塊和顯示器的計算機，所述攝像元件通過信號傳輸線與所述計算機相連。該方案的數(shù)碼顯微鏡具有圖像處理、圖像分析、圖像顯示以及圖像存儲功能，相當(dāng)于把一臺微型計算機與顯微鏡集成一體，也就是說每一臺顯微鏡都配有一臺計算機，產(chǎn)品占用空間很大，成本偏貴，同時該方案不適合多人互動討論、數(shù)據(jù)交流。
[0006]專利號ZL200820121574.4的專利文件中，公開了一種基于嵌入式系統(tǒng)的數(shù)碼顯微鏡，包括顯微鏡主體、圖像信息采集單元、圖像信息處理單元及與該圖像信息處理單元相連的圖像顯示單元，所述圖像信息處理單元包括具有圖像信號處理模塊的微處理器和用來儲存處理后的圖像信號的存儲器，所述微處理器為裝載有嵌入式操作系統(tǒng)的微處理器，并且該微處理器還具有圖像實時測量和動態(tài)標定處理模塊。該方案的數(shù)碼顯微鏡具有圖像處理、圖像分析、圖像顯示功能，與申請?zhí)?01020659929.2中的方案類似，相當(dāng)于把一臺微型計算機與顯微鏡集成一體，產(chǎn)品占用空間很大，成本偏貴，同時該方案不適合多人互動討論、數(shù)據(jù)交流。
[0007]申請?zhí)枮?00610021832.7，名稱為一種數(shù)碼互動顯微鏡，包括光學(xué)顯微鏡和設(shè)置在光學(xué)顯微鏡內(nèi)部的攝像裝置，所述光學(xué)顯微鏡內(nèi)部設(shè)置有單機信息處理器和圖像顯示裝置，所述單機信息處理器由微處理模塊、圖像傳感模塊、圖像處理模塊、電源模塊、輸入輸出模塊和存儲模塊構(gòu)成，所述圖像顯示裝置主要由圖像切換裝置和微型彩色顯示屏構(gòu)成并設(shè)置在目鏡入射口端。該方案的數(shù)碼顯微鏡具有圖像處理、圖像分析、圖像顯示、圖像傳輸功能，與前述方案類似，相當(dāng)于把一臺微型計算機與顯微鏡集成一體，同時用顯示屏來代替目鏡，可見，該產(chǎn)品依然存在占用空間很大，成本偏貴等不足之處。
[0008]可見，在前述的所有技術(shù)方案中都是每臺數(shù)碼顯微鏡都需要配一個顯示器，以使所拍攝的數(shù)字圖像都是在清晰的焦面位置，以防由于人眼視度的偏差造成通過目鏡觀察與數(shù)字圖像的像面差異，為了圖像處理、圖像分析等其它信息技術(shù)功能時，每臺顯微鏡都或配或內(nèi)置一臺計算機，這樣造成成本偏貴，以及大量占用寶貴的教室空間資源；與此同時，還存在的問題是學(xué)生在觀察圖像時，過多關(guān)注的是顯示器上的圖像，并未通過顯微鏡目鏡進行觀察，學(xué)生的動手操作能力無法得到有效鍛煉和提高，學(xué)生可能會因為實驗操作的無聊，操作電腦來消遣，甚至，該采用前述方案組建的數(shù)碼互動系統(tǒng)，在實時討論交流時，很難針對特定位置進行討論，該問題嚴重的影響互動交流。
[0009]申請?zhí)?01520071858.7的專利文件中，公開了一種多功能顯微鏡數(shù)碼成像裝置，由光學(xué)元件、圖像傳感器、嵌入式核心板、轉(zhuǎn)接板、控制板和機殼相關(guān)機械件組成，所有部件均固定在機殼中，光學(xué)元件對顯微鏡圖像成像，圖像傳感器位于光學(xué)元件成像的像面位置，捕捉顯微鏡圖像，并將圖像數(shù)據(jù)輸出到嵌入式核心板，嵌入式核心板將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所需的視頻格式:轉(zhuǎn)接板連接嵌入式核心板和控制板，才把嵌入式核心板的輸出信號轉(zhuǎn)接至控制板，控制板對這些信號進行再處理，并形成所需的最終信號輸出。該方案具有圖像處理、圖像傳輸功能，沒有圖像顯示功能，但由于存在人眼視度誤差，在不借用外部顯示器件時，造成采用該方案的顯微鏡目視與數(shù)字圖像很難同時成像清晰，以及在多人討論時，很難針對特定位置進行討論，這樣，組建互動方案時，該問題嚴重影響互動交流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]基于以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡及其互動方法，只需要一臺主控制計算機，而學(xué)生端不需要配計算機，甚至顯示器就可以組成互動系統(tǒng)的數(shù)碼顯微鏡以及其組成的數(shù)碼互動系統(tǒng)，其即可實現(xiàn)老師與學(xué)生之間的交流互動，又可以最大化的共享資源。
[0011]本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡，其在學(xué)生端使用時，不需要顯示器就可以實現(xiàn)準確齊焦的拍圖，從而讓學(xué)生可以專注于動手能力的提高。
[0012]本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡，其可以方便的指示圖像的特定位置，用于溝通交流，而不管是目視觀察還是數(shù)字圖像觀察。
[0013]本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡，其可以合理化的利用資源，使圖像處理、圖像分析、圖像存儲等信息技術(shù)功能，可以用網(wǎng)絡(luò)資源中的其它計算機來完成，甚至可以借用其它智能設(shè)備(如手機、平板電腦等)等設(shè)備來完成。
[0014]本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡，其結(jié)構(gòu)簡單，成本便宜。
[0015]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):本發(fā)明提供一種基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡，至少包括顯微鏡機架、數(shù)碼成像裝置、鉸鏈頭部和目鏡，所述數(shù)碼成像裝置至少包括分光成像系統(tǒng)、光標指示系統(tǒng)、圖像傳感器、圖像處理器、輸入控制器以及固定裝置和連接裝置，其特征在于:所述分光成像系統(tǒng)由分光棱鏡、成像透鏡組成，分光棱鏡用來實現(xiàn)數(shù)碼與顯微鏡目鏡可同時成像，成像透鏡用于會聚標本經(jīng)過顯微鏡物鏡后出來的平行光，使標本成像在圖像傳感器;所述光標指不系統(tǒng)由光標分劃板、光標物鏡、光標照明組組成，該光標分劃板被光標照明組照明后，經(jīng)過光標物鏡形成平行光，然后被所述的分光成像系統(tǒng)分別成像在圖像傳感器和顯微鏡目鏡上，這樣光標箭頭不僅可以用來指示顯微鏡圖像的特定位置，用于溝通交流;也可以讓使用者用來調(diào)節(jié)個人視度偏差，只需要通過調(diào)節(jié)目鏡的視度使光標能清晰成像，也就能保證數(shù)碼圖像能清晰成像。所述輸入控制器提供電源，保證圖像傳感器、圖像處理器和光標指示系統(tǒng)正常工作;所述固定裝置用于固定所述分光成像系統(tǒng)、光標指示系統(tǒng)、圖像傳感器和圖像處理器;所述連接裝置用于把所述數(shù)碼成像裝置連接于顯微鏡機架上，以及實現(xiàn)所述光標照明組與外端電器的連接;所述數(shù)碼成像裝置的所有部件均固定在同一個整體附件中，所述光標指示系統(tǒng)的光標圖像通過分光成像系統(tǒng)后與顯微鏡鏡下圖像疊加，用于互動溝通、圖像存儲時指示特定位置，也可用于實現(xiàn)準確的目視與數(shù)字圖像齊焦，所述圖像傳感器位于所述分光成像系統(tǒng)的像面位置，捕捉顯微鏡鏡下的圖像及光標圖像，并將圖像數(shù)據(jù)輸出到圖像處理器，所述圖像處理器實時接收和處理圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所需的視頻格式，并通過有線或無線的聯(lián)網(wǎng)通訊方式傳輸圖像數(shù)據(jù)，用戶端顯示設(shè)備可以是計算機，顯示器，平板電腦，手機顯示設(shè)備等各種智能設(shè)備，這樣，也就能利用各種智能設(shè)備來存儲、分析、處理數(shù)碼圖像鏡下實時圖像。
[0016]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明實施例提供的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡進一步包括下列技術(shù)特征的部分或全部:
[0017]作為上述技術(shù)方案的改進，所述圖像傳感器帶成像處理核心CPU以及獨立的運行系統(tǒng)，使用者能夠?qū)︾R下顯微鏡圖像進行圖像翻轉(zhuǎn)，鏡像方向變更處理。
[0018]作為上述技術(shù)方案的改進，所述圖像處理器運行嵌入式系統(tǒng)，通過有線或無線的通訊方式傳輸圖像數(shù)據(jù)，使用者可以通過智能設(shè)備采用有線或無法連接的方式對系統(tǒng)的成像圖像進行實時處理。
[0019]作為上述技術(shù)方案的改進，在本發(fā)明的一個實施例中，所述光標指示系統(tǒng)在觀察范圍內(nèi)是固定不動的。
[0020]作為上述技術(shù)方案的改進，在本發(fā)明的一個實施例方式中，所述光標指示系統(tǒng)在觀察范圍內(nèi)是可以任意移動的。
[0021]在本發(fā)明的一個實施例中，所述光標指示系統(tǒng)采用LED光源，其LED光源可為一個或多個，并可選擇其中一個或多個點亮，以混合成不同色彩的光標指示，LED光源的亮度可調(diào)。
[0022]本發(fā)明還提出了一種基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡的互動方法:
[0023]采用數(shù)碼顯微鏡為學(xué)生端，采用主控計算機作教師端；
[0024]所有學(xué)生端通過LAN輸出接口或無線的方式連接于千兆交換機中，且教師端也通過網(wǎng)絡(luò)線連接于同一局域網(wǎng)中；
[0025]教師端通過軟件監(jiān)控查看局域網(wǎng)中任意學(xué)生端鏡下圖像以及學(xué)生端的存儲信息，也可以對局域網(wǎng)中某個或多個學(xué)生端進行圖像調(diào)節(jié)；
[0026]局域網(wǎng)中的任意學(xué)生端可以拍照，錄像，調(diào)節(jié)圖像色彩等操作，同時可以通過軟件標定圖像，并反饋給教師端；
[0027]教師端對學(xué)生端的操作進行實時響應(yīng)，以此實現(xiàn)學(xué)生端與教師端的實時互動。
[0028]作為上述技術(shù)方案的改進，還具有按鍵操作系統(tǒng)，該按鍵操作系統(tǒng)獨立于顯微鏡之外，具有485通信接口:
[0029]每個學(xué)生端配備一個控制盒，控制盒可以通過485通信線與教師端串口串聯(lián)；
[0030]按鍵操作系統(tǒng)可以具有A-Z的26個字母的某個或多個字母按鍵；
[0031]學(xué)生端可以通過按鍵操作系統(tǒng)相應(yīng)的按鍵請求做出相應(yīng)的操作，同時教師端可以按照實際教學(xué)同意或否決學(xué)生的請求操作；
[0032]教師端軟件可以按照實際教學(xué)需求運行第三方軟件，學(xué)生端可以通過按鍵操作系統(tǒng)按鍵答題，教師端實時接收并處理學(xué)生提交答案，并在考試接收后給出相應(yīng)的考試測評。
[0033]優(yōu)選地，在本發(fā)明的一個實施例中，還具有按鍵操作系統(tǒng)，所述按鍵操作系統(tǒng)內(nèi)嵌于數(shù)碼成像裝置中，通過數(shù)碼成像裝置的LAN輸出接口通信控制使用:
[0034]數(shù)碼成像裝置外殼具有A-Z的26個字母的某個或多個字母按鍵；
[0035]學(xué)生端可以通過相應(yīng)的按鍵請求做出相應(yīng)的操作，同時教師端可以按照實際教學(xué)同意或否決學(xué)生的請求操作；
[0036]教師端軟件可以按照實際教學(xué)需求運行第三方軟件，學(xué)生端可以通過按鍵答題，教師端實時接收并處理學(xué)生提交答案，并在考試接收后給出相應(yīng)的考試測評。
[0037]本發(fā)明的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡及其互動方法中的數(shù)碼成像裝置具有獨立的圖像處理系統(tǒng)使之能夠使用有線或無線的聯(lián)網(wǎng)通訊方式傳輸圖像數(shù)據(jù)，并且在這基礎(chǔ)增加了光標指示等功能，從而使整體的功能強大，結(jié)構(gòu)緊湊，能夠很好的解決現(xiàn)有產(chǎn)品的諸多技術(shù)問題，有很強實用價值，在某種程度上滿足了不同用戶群對顯微鏡通信和使用上的要求，極大的提高了使用顯微鏡的靈活性以及實用性。
[0038]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下結(jié)合優(yōu)選實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
【附圖說明】
[0039]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹。
[0040]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡的數(shù)碼成像裝置外部的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡的數(shù)碼成像裝置內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施例的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡的數(shù)碼成像裝置的光學(xué)原理圖。
[0044]圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施例的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡的數(shù)碼成像裝置的電器連接圖。
[0045]圖6是本發(fā)明優(yōu)選實施例的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡的固定式光標指示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0046]圖7是本發(fā)明優(yōu)選實施例的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡的移動式光標指示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0047]圖8是本發(fā)明優(yōu)選實施例的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡的多個本數(shù)碼顯微鏡以有線方式組成的數(shù)碼互動系統(tǒng)。
[0048]圖9是本發(fā)明優(yōu)選實施例的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡的多個本數(shù)碼顯微鏡以無線方式組成的數(shù)碼互動系統(tǒng)。
[0049]主要元件符號說明如下:
[0050]目鏡1、鉸鏈頭部2、數(shù)碼成像裝置3、輸入接口4、LAN輸出接口 5、顯微鏡機架6、物鏡
7、光標切換開關(guān)1、亮度調(diào)節(jié)旋鈕11、蓋板13、上連接接口 13、下連接接口 14、光標指示系統(tǒng)21、分光成像系統(tǒng)22、圖像傳感器23、輸入控制器24、圖像處理器25、彩色LED31、光標分劃板32、光標物鏡33、分光棱鏡34、成像透鏡35、數(shù)字像面36、目視方向37、光標圖形平行光38、鏡下圖形平行光39、數(shù)字方向40、三檔開關(guān)51、PCB板52、電位器53、發(fā)射天線54、指示燈55、透鏡座60、基座61、螺釘62、分劃板座63、反光鏡64、鏡座65、固定座70、左球碗71、右球碗72、球頭座73、數(shù)碼顯微鏡100、主控計算機101、千兆交換機102、控制盒103、千兆無線路由器104。
【具體實施方式】
[0051]下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的【具體實施方式】，其作為本說明書的一部分，通過實施例來說明本發(fā)明的原理，本發(fā)明的其他方面、特征及其優(yōu)點通過該詳細說明將會變得一目了然。在所參照的附圖中，不同的圖中相同或相似的部件使用相同的附圖標號來表示。
[0052]如圖1-9所示，本發(fā)明優(yōu)選實施例的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡至少包括顯微鏡機架6、數(shù)碼成像裝置3、鉸鏈頭部2和目鏡I，所述數(shù)碼成像裝置3至少包括分光成像系統(tǒng)22、光標指示系統(tǒng)21、圖像傳感器23、圖像處理器25、輸入控制器24以及固定裝置和連接裝置，所述分光成像系統(tǒng)22由分光棱鏡34、成像透鏡35組成，分光棱鏡34用來實現(xiàn)數(shù)碼與顯微鏡目鏡可同時成像，成像透鏡35用于會聚標本經(jīng)過顯微鏡物鏡后出來的平行光，使標本成像在圖像傳感器;所述光標指示系統(tǒng)21由光標分劃板32、光標物鏡33、光標照明組組成，該光標分劃板32被光標照明組照明后，經(jīng)過光標物鏡33形成平行光，然后被所述的分光成像系統(tǒng)22分別成像在圖像傳感器23和顯微鏡目鏡上;所述輸入控制器24提供電源，保證圖像傳感器23、圖像處理器25和光標指示系統(tǒng)21正常工作;所述固定裝置用于固定所述分光成像系統(tǒng)22、光標指示系統(tǒng)21、圖像傳感器23和圖像處理器25;所述連接裝置用于把所述數(shù)碼成像裝置連接于顯微鏡機架上6，以及實現(xiàn)所述光標照明組與外端電器的連接;所述數(shù)碼成像裝置3的所有部件均固定在同一個整體附件中，所述光標指示系統(tǒng)21的光標圖像通過分光成像系統(tǒng)22后與顯微鏡鏡下圖像疊加，用于互動溝通、圖像存儲時指示特定位置，也可用于實現(xiàn)準確的目視與數(shù)字圖像齊焦，所述圖像傳感器23位于所述分光成像系統(tǒng)22的像面位置，捕捉顯微鏡鏡下的圖像及光標圖像，并將圖像數(shù)據(jù)輸出到圖像處理器25，所述圖像處理器25實時接收和處理圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所需的視頻格式，并通過有線或無線的聯(lián)網(wǎng)通訊方式傳輸圖像數(shù)據(jù)。
[0053]本發(fā)明圖像傳感器23帶成像處理核心CPU以及獨立的運行系統(tǒng)，使用者能夠?qū)︾R下顯微鏡圖像進行圖像翻轉(zhuǎn)，鏡像方向變更處理。所述圖像處理器25運行嵌入式系統(tǒng)，通過有線或無線的通訊方式傳輸圖像數(shù)據(jù)，使用者可以通過智能設(shè)備采用有線或無法連接的方式對系統(tǒng)的成像圖像進行實時處理。
[0054]本發(fā)明中的光標指示系統(tǒng)21在觀察范圍內(nèi)是固定不動的或可以任意移動的。所述的光標指示系統(tǒng)21采用LED光源，其LED光源可為一個或多個，并可選擇其中一個或多個點亮，以混合成不同色彩的光標指示，LED光源的亮度可調(diào)。
[0055]具體地，圖1是本發(fā)明的數(shù)碼顯微鏡的整機結(jié)構(gòu)圖，數(shù)碼成像裝置3安裝于顯微鏡機架6與鉸鏈頭部2之間，相互之間采用可拆卸的接連方式連接，使用者即可以通過目鏡I來觀察物鏡7形成的鏡下圖像，也可以通過LAN輸出接口 5，通過有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來觀察鏡下圖像，還可以通過無線網(wǎng)絡(luò)采用智能設(shè)備來觀察鏡下圖像，同時，該數(shù)碼成像裝置3還可以通過輸入接口 4接受外部控制信號及電源。
[0056]圖2是本發(fā)明的數(shù)碼成像裝置3的外部結(jié)構(gòu)圖，數(shù)碼成像裝置3為獨立附件，具有上連接接口 13，該接口采用母燕尾結(jié)構(gòu)形式，用于連接顯微鏡鉸鏈頭部2;還具有下連接接口14，該接口采用公燕尾結(jié)構(gòu)形式，下連接接口 14位于上連接接口 13的正下方，用于連接顯微鏡機架6，其即可用于無窮遠系統(tǒng)的生物顯微鏡，也可用無窮遠系統(tǒng)的金相顯微鏡，還可用于無窮遠系統(tǒng)的偏光、熒光、相襯等各種顯微鏡，數(shù)碼成像裝置3帶有光標顏色切換開關(guān)10和亮度調(diào)節(jié)旋鈕11，分別用于光標顏色的切換及亮度調(diào)節(jié)，具有LAN輸出接口 5用于有線網(wǎng)絡(luò)連接，具有輸入接口 4接受外部控制信號及電源，具有非金屬的蓋板13實現(xiàn)W1-Fi信號的輸出。
[0057]接下來進一步通過圖3、圖4、圖5、圖6來詳細說明形成該數(shù)碼成像裝置3的第一具體實施例。
[0058]該數(shù)碼成像裝置3從結(jié)構(gòu)來說，由光標指示系統(tǒng)21、分光成像系統(tǒng)22、圖像傳感器23、輸入控制器24、圖像處理器25、固定裝置、連接裝置、上連接接口 13、下連接接口 14、輸入接口 4、LAN輸出接口 5、蓋板13等組成，由物鏡7形成的鏡下圖形平行光39經(jīng)過分光棱鏡34后，一部分鏡下圖形平行光39經(jīng)數(shù)字方向40，由成像透鏡35成像在數(shù)字像面36的位置，然后通過圖像傳感器23的光敏片轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像；另一部分鏡下圖形平行光39經(jīng)目視方向37，然后通過鉸鏈頭部2形成中間像，通過目鏡I就能觀察到。光標分劃板32被彩色LED31照明后，經(jīng)光標物鏡33后形成光標圖形平行光38，一部分光標圖形平行光38經(jīng)數(shù)字方向40，由成像透鏡35成像在數(shù)字像面36的位置，然后通過圖像傳感器23的光敏片轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像;另一部分光標圖形平行光38經(jīng)目視方向37，然后通過鉸鏈頭部2形成中間像，通過目鏡I就能觀察到。這樣，光標圖像、鏡下圖像就同時疊加成像在圖像傳感器23和目鏡I，被圖像傳感器23轉(zhuǎn)化為實時數(shù)字圖像，并將數(shù)字圖像輸出到圖像處理器25，圖像處理器25同時還接受輸入控制器24傳來的控制信號，然后經(jīng)過運行圖像處理器25的嵌入式系統(tǒng)，把數(shù)字圖像轉(zhuǎn)和控制信號轉(zhuǎn)換成所需的格式，然后通過LAN輸出接口 5及發(fā)射天線54同時輸出，LAN輸出接口5能夠接入以太網(wǎng)，具有有線網(wǎng)絡(luò)通訊能力;發(fā)射天線54能夠以W1-Fi輸出，具有無線網(wǎng)絡(luò)通訊能力；該圖像處理器25具有狀態(tài)指示燈55，能夠指示當(dāng)下系統(tǒng)工作的狀態(tài)，如系統(tǒng)啟動、系統(tǒng)復(fù)位、系統(tǒng)正常工作等工作狀態(tài)。
[0059]圖6是固定式光標指示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，彩色LED31連接于PCB板52，然后采用螺釘62固定于基座61上，光標分劃板32粘接在分劃板座63上，分劃板座63也通過螺紋連接固定于基座61上，光標物鏡33粘接在透鏡座60上，透鏡座60也通過螺紋連接固定于基座61上，被彩色LED31照亮的光標分劃板32，經(jīng)過反光鏡64轉(zhuǎn)折后，由光標物鏡33形成光標圖形平行光38，由于該彩色LED31采用雙色LED，在工作時，可以根據(jù)需要，通過旋轉(zhuǎn)光標切換開關(guān)10來改變?nèi)龣n開關(guān)51的工作位置，從而實現(xiàn)開啟雙色LED不同的顏色，也就實現(xiàn)了光標的不同顏色，通過調(diào)節(jié)亮度調(diào)節(jié)旋鈕11來改變電位器53的工作位置，從而實現(xiàn)不同的光標亮度，通過顏色及亮度的調(diào)節(jié)，達到光標與鏡下圖像最大的對比度。由于光標分劃板32與光標物鏡33之間的關(guān)系不隨觀察標本而變化，故使用者可以通過觀察光標分劃板32的清晰程度來調(diào)節(jié)目鏡I的視度，然后再操作顯微鏡機架，保證鏡下圖像成像清晰，從而保證鏡下圖像與光標同時清晰、保證數(shù)字圖像與目視圖像同時清晰。與此同時，不管是目視觀察還是數(shù)字圖像觀察，都可以利用光標分劃板來方便的指示圖像的特定位置，用于溝通交流。
[0060]接下來進一步通過圖3、圖4、圖5、圖7來詳細說明形成該數(shù)碼成像裝置3的第二具體實施例。
[0061]該數(shù)碼成像裝置3從結(jié)構(gòu)來說，由光標指示系統(tǒng)21、分光成像系統(tǒng)22、圖像傳感器23、輸入控制器24、圖像處理器25、固定裝置、連接裝置、上連接接口 13、下連接接口 14、輸入接口 4、LAN輸出接口 5、蓋板13等組成，由物鏡7形成的鏡下圖形平行光39經(jīng)過分光棱鏡34后，一部分鏡下圖形平行光39經(jīng)數(shù)字方向40，由成像透鏡35成像在數(shù)字像面36的位置，然后通過圖像傳感器23的光敏片轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像；另一部分鏡下圖形平行光39經(jīng)目視方向37，然后通過鉸鏈頭部2形成中間像，通過目鏡I就能觀察到。光標分劃板32被彩色LED31照明后，經(jīng)光標物鏡33后形成光標圖形平行光38，一部分光標圖形平行光38經(jīng)數(shù)字方向40，由成像透鏡35成像在數(shù)字像面36的位置，然后通過圖像傳感器23的光敏片轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像;另一部分光標圖形平行光38經(jīng)目視方向37，然后通過鉸鏈頭部2形成中間像，通過目鏡I就能觀察到。這樣，光標圖像、鏡下圖像就同時疊加成像在圖像傳感器23和目鏡I，被圖像傳感器23轉(zhuǎn)化為實時數(shù)字圖像，并將數(shù)字圖像輸出到圖像處理器25，圖像處理器25同時還接受輸入控制器24傳來的控制信號，然后經(jīng)過運行圖像處理器25的嵌入式系統(tǒng)，把數(shù)字圖像和控制信號轉(zhuǎn)換成所需的格式，然后通過LAN輸出接口 5及發(fā)射天線54同時輸出，LAN輸出接口 5能夠接入以太網(wǎng)，具有有線網(wǎng)絡(luò)通訊能力；發(fā)射天線54能夠以W1-Fi輸出，具有無線網(wǎng)絡(luò)通訊能力；該圖像處理器25具有狀態(tài)指示燈55，能夠指示當(dāng)下系統(tǒng)工作的狀態(tài)，如系統(tǒng)啟動、系統(tǒng)復(fù)位、系統(tǒng)正常工作等工作狀態(tài)。
[0062]圖7是移動式光標指示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，彩色LED31連接于PCB板52，然后采用螺釘固定于基座70上，光標分劃板32粘接在鏡座65上，分劃板座63通過螺紋連接固定于球頭座73上，光標物鏡33粘接在透鏡座60上，透鏡座60通過螺紋連接固定于球頭座73上，球頭座73活動連接于左球碗71和右球碗72之間，從而使球頭座73可以萬向轉(zhuǎn)動。被彩色LED31照亮的光標分劃板32，由光標物鏡33形成光標圖形平行光38。由于該彩色LED31采用雙色LED，在工作時，可以根據(jù)需要，通過旋轉(zhuǎn)光標切換開關(guān)10來改變?nèi)龣n開關(guān)51的工作位置，從而實現(xiàn)開啟雙色LED不同的顏色，也就實現(xiàn)了光標的不同顏色，通過調(diào)節(jié)亮度調(diào)節(jié)旋鈕11來改變電位器53的工作位置，從而實現(xiàn)不同的光標亮度，通過顏色及亮度的調(diào)節(jié)，達到光標與鏡下圖像最大的對比度；由于光標分劃板32與光標物鏡33之間的關(guān)系不隨觀察標本而變化，故使用者可以通過觀察光標分劃板32的清晰程度來調(diào)節(jié)目鏡I的視度，然后操作顯微鏡機架6，保證鏡下圖像成像清晰，從而保證鏡下圖像與光標同時清晰、保證數(shù)字圖像與目視圖像同時清晰。與此同時，不管是目視觀察還是數(shù)字圖像觀察，都可以利用光標分劃板32來方便的指示圖像的特定位置，用于溝通交流。由于球頭座73可以轉(zhuǎn)動，從而帶動所有光學(xué)件轉(zhuǎn)動，從而改變光標圖形平行光38與分光棱鏡34相互的角度，從則也就改變了光標在目視及數(shù)字圖像中的徑向位置。
[0063]另外，本發(fā)明的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡的互動方法，包括以下步驟:
[0064]采用本發(fā)明的數(shù)碼顯微鏡100為學(xué)生端，采用主控計算機101作教師端；
[0065]所有學(xué)生端通過LAN輸出接口5或無線的方式連接于千兆交換機中，且教師端也通過網(wǎng)絡(luò)線連接于同一局域網(wǎng)中；
[0066]教師端通過軟件監(jiān)控查看局域網(wǎng)中任意學(xué)生端鏡下圖像以及學(xué)生端的存儲信息，也可以對局域網(wǎng)中某個或多個學(xué)生端進行圖像調(diào)節(jié)；
[0067]局域網(wǎng)中的任意學(xué)生端可以拍照，錄像，調(diào)節(jié)圖像色彩等操作，同時可以通過軟件標定圖像，并反饋給教師端；
[0068]教師端對學(xué)生端的操作進行實時響應(yīng)，以此實現(xiàn)學(xué)生端與教師端的實時互動。
[0069]在一個實施例中，本發(fā)明還具有按鍵操作系統(tǒng)，該按鍵操作系統(tǒng)獨立于顯微鏡之外，簡稱為控制盒，具有485通信接口:
[0070]每個學(xué)生端配備一個控制盒103，控制盒103可以通過485通信線與教師端串口串聯(lián)；
[0071]按鍵操作系統(tǒng)可以具有A-Z的26個字母的某個或多個字母按鍵；
[0072]學(xué)生端可以通過按鍵操作系統(tǒng)相應(yīng)的按鍵請求做出相應(yīng)的操作，同時教師端可以按照實際教學(xué)同意或否決學(xué)生的請求操作；
[0073]教師端軟件可以按照實際教學(xué)需求運行第三方軟件，學(xué)生端可以通過按鍵操作系統(tǒng)按鍵答題，教師端實時接收并處理學(xué)生提交答案，并在考試接收后給出相應(yīng)的考試測評。
[0074]在另一個實施例中，本發(fā)明還具有按鍵操作系統(tǒng)，所述按鍵操作系統(tǒng)內(nèi)嵌于數(shù)碼成像裝置中，通過數(shù)碼成像裝置的LAN輸出接口 5通信控制使用:
[0075]數(shù)碼成像裝置外殼具有A-Z的26個字母的某個或多個字母按鍵；
[0076]學(xué)生端可以通過相應(yīng)的按鍵請求做出相應(yīng)的操作，同時教師端可以按照實際教學(xué)同意或否決學(xué)生的請求操作；
[0077]教師端軟件可以按照實際教學(xué)需求運行第三方軟件，學(xué)生端可以通過按鍵答題，教師端實時接收并處理學(xué)生提交答案，并在考試接收后給出相應(yīng)的考試測評。
[0078]接下來通過圖8來說明采用該數(shù)碼顯微鏡組建有線互動方法的具體實施實例。
[0079]該互動方法采用本發(fā)明的數(shù)碼顯微鏡100作為學(xué)生端，采用主控計算機101作教師端;所有的數(shù)碼顯微鏡100、主控計算機101都采用網(wǎng)線，通過LAN輸出接口 5連接于千兆交換機102，從而形成局域網(wǎng)。然后，教師通過主控計算機101的軟件監(jiān)控查看局域網(wǎng)中任意學(xué)生端的鏡下圖像以及學(xué)生端的存儲信息，也可以對局域網(wǎng)中某個或多個學(xué)生端進行圖像調(diào)節(jié);局域網(wǎng)中的任意學(xué)生端可以通過控制盒103進行拍照，錄像，調(diào)節(jié)圖像色彩等操作，同時可以通過軟件標定圖像，并反饋給教師端;教師端也會對學(xué)生端的操作進行實時響應(yīng)，以此實現(xiàn)學(xué)生端與教師端的實時互動。
[0080]接下來通過圖9來說明采用該數(shù)碼顯微鏡組建無線互動方法的具體實施例。
[0081]該互動方法采用本發(fā)明的數(shù)碼顯微鏡100作為學(xué)生端，采用主控計算機101作教師端;所有的數(shù)碼顯微鏡100通過W1-FI連接于千兆無線路由器104，主控計算機101采用網(wǎng)線連接于千兆無線路由器104，從而形成局域網(wǎng)。然后，教師通過主控計算機101的軟件監(jiān)控查看局域網(wǎng)中任意學(xué)生端的鏡下圖像以及學(xué)生端的存儲信息，也可以對局域網(wǎng)中某個或多個學(xué)生端進行圖像調(diào)節(jié)；局域網(wǎng)中的任意學(xué)生端可以通過控制盒103進行拍照，錄像，調(diào)節(jié)圖像色彩等操作，同時可以通過軟件標定圖像，并反饋給教師端;教師端也會對學(xué)生端的操作進行實時響應(yīng)，以此實現(xiàn)學(xué)生端與教師端的實時互動。
[0082]上述實施例揭示的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡及其互動方法中的數(shù)碼成像裝置3具有獨立的圖像處理系統(tǒng)使之能夠使用有線或無線的聯(lián)網(wǎng)通訊方式傳輸圖像數(shù)據(jù)，并且在這基礎(chǔ)增加了光標指示等功能，從而使整體的功能強大，結(jié)構(gòu)緊湊，能夠很好的解決現(xiàn)有產(chǎn)品的諸多技術(shù)問題，有很強實用價值，在某種程度上滿足了不同用戶群對顯微鏡通信和使用上的要求，極大的提高了使用顯微鏡的靈活性以及實用性。
[0083]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和變動，這些改進和變動也視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡，至少包括顯微鏡機架、數(shù)碼成像裝置、鉸鏈頭部和目鏡，所述數(shù)碼成像裝置至少包括分光成像系統(tǒng)、光標指示系統(tǒng)、圖像傳感器、圖像處理器、輸入控制器以及固定裝置和連接裝置，其特征在于:所述分光成像系統(tǒng)由分光棱鏡、成像透鏡組成，分光棱鏡用來實現(xiàn)數(shù)碼與顯微鏡目鏡可同時成像，成像透鏡用于會聚標本經(jīng)過顯微鏡物鏡后出來的平行光，使標本成像在圖像傳感器； 所述光標指示系統(tǒng)由光標分劃板、光標物鏡、光標照明組組成，該光標分劃板被光標照明組照明后，經(jīng)過光標物鏡形成平行光，然后被所述的分光成像系統(tǒng)分別成像在圖像傳感器和顯微鏡目鏡上； 所述輸入控制器提供電源，保證圖像傳感器、圖像處理器和光標指示系統(tǒng)正常工作； 所述固定裝置用于固定所述分光成像系統(tǒng)、光標指示系統(tǒng)、圖像傳感器和圖像處理器； 所述連接裝置用于把所述數(shù)碼成像裝置連接于顯微鏡機架上，以及實現(xiàn)所述光標照明組與外端電器的連接； 所述數(shù)碼成像裝置的所有部件均固定在同一個整體附件中，所述光標指示系統(tǒng)的光標圖像通過分光成像系統(tǒng)后與顯微鏡鏡下圖像疊加，用于互動溝通、圖像存儲時指示特定位置，也可用于實現(xiàn)準確的目視與數(shù)字圖像齊焦，所述圖像傳感器位于所述分光成像系統(tǒng)的像面位置，捕捉顯微鏡鏡下的圖像及光標圖像，并將圖像數(shù)據(jù)輸出到圖像處理器，所述圖像處理器實時接收和處理圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所需的視頻格式，并通過有線或無線的聯(lián)網(wǎng)通訊方式傳輸圖像數(shù)據(jù)。2.如權(quán)利要求1所述的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡，其特征在于:所述圖像傳感器帶成像處理核心CPU以及獨立的運行系統(tǒng)，使用者能夠?qū)︾R下顯微鏡圖像進行圖像翻轉(zhuǎn)，鏡像方向變更處理。3.如權(quán)利要求1所述的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡，其特征在于:所述圖像處理器運行嵌入式系統(tǒng)，通過有線或無線的通訊方式傳輸圖像數(shù)據(jù)，使用者可以通過智能設(shè)備采用有線或無法連接的方式對系統(tǒng)的成像圖像進行實時處理。4.如權(quán)利要求1所述的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡，其特征在于:所述光標指示系統(tǒng)在觀察范圍內(nèi)是固定不動的。5.如權(quán)利要求1所述的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡，其特征在于:所述光標指示系統(tǒng)在觀察范圍內(nèi)是可以任意移動的。6.如權(quán)利要求1所述的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡，其特征在于:所述光標指示系統(tǒng)采用LED光源，其LED光源可為一個或多個，并可選擇其中一個或多個點亮，以混合成不同色彩的光標指不，LED光源的殼度可調(diào)。7.—種實施權(quán)利要求1-6任一項所述的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡的互動方法，其特征在于，包括以下步驟: 采用數(shù)碼顯微鏡為學(xué)生端，采用主控計算機作教師端； 所有學(xué)生端通過LAN輸出接口或無線的方式連接于千兆交換機中，且教師端也通過網(wǎng)絡(luò)線連接于同一局域網(wǎng)中； 教師端通過軟件監(jiān)控查看局域網(wǎng)中任意學(xué)生端鏡下圖像以及學(xué)生端的存儲信息，也可以對局域網(wǎng)中某個或多個學(xué)生端進行圖像調(diào)節(jié)； 局域網(wǎng)中的任意學(xué)生端可以拍照，錄像，調(diào)節(jié)圖像色彩等操作，同時可以通過軟件標定圖像，并反饋給教師端； 教師端對學(xué)生端的操作進行實時響應(yīng)，以此實現(xiàn)學(xué)生端與教師端的實時互動。8.如權(quán)利要求7所述的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡的互動方法，其特征在于:還具有按鍵操作系統(tǒng)，該按鍵操作系統(tǒng)獨立于顯微鏡之外，具有485通信接口: 每個學(xué)生端配備一個控制盒，控制盒可以通過485通信線與教師端串口串聯(lián)； 按鍵操作系統(tǒng)可以具有A-Z的26個字母的某個或多個字母按鍵； 學(xué)生端可以通過按鍵操作系統(tǒng)相應(yīng)的按鍵請求做出相應(yīng)的操作，同時教師端可以按照實際教學(xué)同意或否決學(xué)生的請求操作； 教師端軟件可以按照實際教學(xué)需求運行第三方軟件，學(xué)生端可以通過按鍵操作系統(tǒng)按鍵答題，教師端實時接收并處理學(xué)生提交答案，并在考試接收后給出相應(yīng)的考試測評。9.如權(quán)利要求7所述的基于聯(lián)網(wǎng)通訊的數(shù)碼顯微鏡的互動方法，其特征在于:還具有按鍵操作系統(tǒng)，所述按鍵操作系統(tǒng)內(nèi)嵌于數(shù)碼成像裝置中，通過數(shù)碼成像裝置的LAN輸出接口通信控制使用: 數(shù)碼成像裝置外殼具有A-Z的26個字母的某個或多個字母按鍵； 學(xué)生端可以通過相應(yīng)的按鍵請求做出相應(yīng)的操作，同時教師端可以按照實際教學(xué)同意或否決學(xué)生的請求操作； 教師端軟件可以按照實際教學(xué)需求運行第三方軟件，學(xué)生端可以通過按鍵答題，教師端實時接收并處理學(xué)生提交答案，并在考試接收后給出相應(yīng)的考試測評。
【文檔編號】G02B21/36GK105892030SQ201610405648
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】張河琛, 夏波
【申請人】麥克奧迪實業(yè)集團有限公司