Welche Funktion hat das automatische Videomikroskop mit kontinuierlichem Zoom?
Stereomikroskope werden häufig in der biologischen Anatomie, der mikrobiellen Beobachtung, der Mikrochirurgie, der Beobachtung der Mineralstruktur und der industriellen Produktion eingesetzt. Die Branche wird hauptsächlich in der Produktion, Montage und Qualitätsprüfung von Feinteilen wie der Elektronikfertigung, Halbleitern und Uhren eingesetzt. Für einige Prozesse ist es eine notwendige Prozessausrüstung. Obwohl das Stereomikroskop über binokulare Beobachtung und kontinuierliche Vergrößerung verfügt, hat es ein starkes Gefühl der Dreidimensionalität, kann aber dennoch leicht zu Ermüdungserscheinungen beim Bediener führen. Mit dem Aufkommen von CCD- und CMOS-Bildsensoren und der kontinuierlichen Kostensenkung ist ein monokulares Videomikroskop mit kontinuierlichem Zoom entstanden. Das Video-Monokularmikroskop bietet die Vorteile eines weiten Sichtfelds, einer intuitiven und realen, einfachen Bedienung und ist für den Bediener nicht anfällig für Ermüdungserscheinungen. Daher hat es sich schnell weiterentwickelt. Es besteht die Tendenz, Stereomikroskope durch binokulare Beobachtung in der Produktionslinie zu ersetzen.
1.1 Funktionsprinzip des Videomikroskops mit kontinuierlichem Zoom
Das Videomikroskop mit kontinuierlicher variabler Vergrößerung (im Folgenden als Videomikroskop bezeichnet) begann mit einem binokularen Beobachtungsstereomikroskop. Sein optisches System besteht hauptsächlich aus drei Teilen: Objektiv mit kontinuierlichem Zoom, Okular und zusätzlicher Frontobjektivlinse, wie in Abbildung 1 dargestellt. Unter diesen gehört das Objektiv mit kontinuierlicher variabler Vergrößerung zum Bereich der Objektivlinsen mit geringer Vergrößerung und ist ein Schlüsselkomponente des Videomikroskops. Das beobachtete Objekt wird durch das optische System auf der lichtempfindlichen Oberfläche des CCD (oder CMOS) abgebildet, und der Bildsensor wandelt das optische Signal in ein elektrisches Signal (Videosignal) um, und das Signal zeigt das Bild des Objekts auf dem CRT-Bildschirm an Bildschirm oder LCD über das TV-System. Abbildung 2 zeigt das DT-10-Einrohr-Videomikroskop mit kontinuierlichem Zoom, das vom Guidian Opto-Mechatronics Institute und Wuzhou Aote Optoelectronics Instrument Co., Ltd. in Zusammenarbeit zwischen Industrie und Universität entwickelt wurde. Unter der Bedingung, dass keine vordere Objektivlinse und ein 1-fach-Okular vorhanden sind, beträgt das Zoomverhältnis M=1:6,3, 0.7-4,5-facher kontinuierlicher Zoom. Nach der Verbindung mit dem 1/3-Zoll-CCD über die C-Schnittstelle wird das mikroskopische Bild auf dem CLD angezeigt. Das optische System verwendet außerdem eine LED-Koaxiallichtbeleuchtung mit einstellbarer Lichtintensität oder eine externe Beleuchtung durch ein ringförmiges LED-Array.
1.2 Automatisierung und intelligente Transformation des Videomikroskops
(1) Präsentation der Frage. Maschinelles Sehen wird häufig bei der automatischen Online-Inspektion industrieller Produktionsprozesse eingesetzt, und der Modus „manuelle Einstellung plus Videobeobachtung“ des Videomikroskops mit kontinuierlichem Zoom kann die Anforderungen der automatischen Online-Inspektion nicht erfüllen.
(2) Gesamtentwurfsschema. Die Essenz des intelligenten Videomikroskops mit kontinuierlichem Zoom besteht darin, eingebettete Technologie in das kontinuierliche Zoomsystem anzuwenden und den herkömmlichen Computer zu ersetzen, um das automatische System der Mikroskopaktion automatisch zu steuern. Bei gleichzeitiger Reduzierung der Kosten können automatisches Zoomen, Fokussieren und Erkennen schnell realisiert werden Funktionen, seine einfache und praktische Technologie ermöglicht es, manuelle Zoom- und Computerzoom-Videomikroskope zu ersetzen. Aus Sicht der Nachfrage muss es über zwei Funktionen verfügen: automatische Fokussierung und elektronische Zoomsteuerung.
1) Aus der Literatur geht hervor, dass die Idee des entworfenen Autofokus-Schemas darin besteht, dass das vom optischen System gesammelte mikroskopische Bild von „CCD plus PC“ erfasst und dann von einem Schrittmotor angetrieben wird.
2) Die elektronische Zoom-Steuerungslösung eignet sich zum Ersetzen der manuellen Drehung am Zoom-Handrad, um unterschiedliche Winkel zu erreichen und so den Zweck eines kontinuierlichen Zooms des optischen Systems zu erreichen.
