显微实验设备及远程显微实现系统的制作方法

专利名称:显微实验设备及远程显微实现系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种显微实验设备及远程显微实验系统，所述显微实验设备包括：显微摄像设备(1)、自动显微镜(2)和控制盒3；所述显微摄像设备(1)与所述自动显微镜(2)连接，用于采集所述自动显微镜(2)根据样本形成的显微图像；所述控制盒(3)与所述自动显微镜(2)通信连接，用于根据用户触发的操作指令控制所述自动显微镜(2)的工作状态。本实用新型通过显微摄像设备和控制盒即可远程控制自动显微镜完成显微实验，可有效提高闲置资源的利用率。
【专利说明】
显微实验设备及远程显微实现系统
技术领域
[0001]本实用新型实施例涉及信息技术领域，尤其涉及一种显微实验设备及远程显微实现系统。
【背景技术】
[0002]随着互联网、物联网、移动通讯的日臻完善，智慧教育的持续推进，以及有识之士的大声疾呼，互联网思维开始嵌入教育工作者的头脑中，影响教学理念、教学方式的转变，在教学的诸多领域引发了变革。
[0003]观察和实验在基础教育中具有不可替代的作用。但传统实验教学是在教室或实验室中进行的，学生实验受到教育资源、教学环境、教学时间、师资力量等多种因素的制约。一方面学生渴望做实验，但实验资源或时间不具备;另一方面，某些学校又有大量教学仪器闲置，但管理方式落后，造成资源浪费，同时由于缺少有效的载体，优质教育资源不能共享。
[0004]因此，急需一种可以远程控制的显微实验设备，以解决上述技术问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种显微实验设备及远程显微实验系统，以远程控制显微实验，有效提尚资源利用率。
[0006]第一方面，本实用新型实施例提供了一种显微实验设备，包括:显微摄像设备1、自动显微镜2和控制盒3;
[0007]所述显微摄像设备I与所述自动显微镜2连接，用于采集所述自动显微镜2根据样本形成的显微图像；
[0008]所述控制盒3与所述自动显微镜2通信连接，用于根据用户触发的操作指令控制所述自动显微镜2的工作状态。
[0009]第二方面，本实用新型实施例还提供了一种远程显微实现系统，上述第一方面所述的显微实验设备。
[0010]本实用新型通过显微摄像设备和控制盒即可远程控制自动显微镜完成显微实验，可有效提高闲置资源的利用率。
【附图说明】

[0011]图1是本实用新型实施例一中的一种显微实验设备的结构图；
[0012]图2A是本实用新型实施例二中的一种远程显微实现系统的结构图；
[0013]图2B是本实用新型实施例二中的一种远程显微实现系统中的显微实验设备、远程客户端和服务器的连接关系示意图；
[0014]图2C是本实用新型实施例二中的一种远程显微实现系统中的远程客户端的结构图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
[0016]实施例一
[0017]图1为本实用新型实施例一提供的一种显微实验设备的结构图，本实施例所述的显微实验设备可适用于远程控制自动显微镜进行显微实验或观摩显微实验的场景，如图1所示，具体包括:显微摄像设备1、自动显微镜2和控制盒3;
[0018]所述显微摄像设备I与所述自动显微镜2)连接，用于采集所述自动显微镜2根据样本形成的显微图像;所述控制盒3与所述自动显微镜2通信连接，用于根据用户触发的操作指令控制所述自动显微镜2的工作状态。
[0019]其中，所述显微摄像设备可优选为显微相机。所述自动显微镜2用于根据样本形成显微图像。所述显微摄像设备I具体可通过C型接口与所述自动显微镜2连接。
[0020]在上述实施例的基础上，所述显微实验设备还包括:计算机4;
[0021]所述计算机4与所述显微摄像设备I通信连接，用于显示和/或处理所述显微摄像设备I采集的显微图像。
[0022]在上述实施例的基础上，所述显微实验设备还包括:交换机5;
[0023]所述交换机5与所述控制盒3、所述计算机4通信连接，用于供所述控制盒3和所述计算机4与外部通信设备建立通信连接。
[0024]其中，所述外部通信设备具体可为远程客户端或服务器，所述交换机5可与外部通信设备建立通信连接，用户可将操作指令通过外部通信设备传输至所述控制盒3，所述控制盒3将所述操作指令传输至所述自动显微镜2，从而控制所述自动显微镜2的工作状态。
[0025]所述计算机4也可通过交换机5与外部通信设备进行信息传递，例如将显微图像发送至外部通信设备进行进一步处理。
[0026]在上述实施例的基础上，所述显微实验设备还包括:监控摄像设备6;
[0027]所述监控摄像设备6与所述交换机5通信连接，用于监控所述显微实验设备的工作状态，并通过交换机5传输至所述计算机4和/或外部通信设备。
[0028]其中，所述监控摄像设备6可为监控相机，用于监控所述显微实验设备的整个工作过程，并将监控画面通过交换机5传输至所述计算机4和/或外部通信设备进行显示或处理。
[0029]本实施例通过显微摄像设备和控制盒即可远程控制自动显微镜完成显微实验，可有效提高闲置资源的利用率。
[0030]实施例二
[0031]图2A为本实用新型实施例二提供的一种远程显微实验系统的结构图，本实施例所述的远程显微实验系统可适用于远程控制自动显微镜进行显微实验或观摩显微实验的场景，如图2A所示，具体包括:上述实施例一所述的至少一台显微实验设备9，此外，还包括服务器7和至少一个远程客户端8;
[0032]具体的，所述显微实验设备9、所述服务器7和所述远程客户端8具体的连接关系如图2B所示，所述服务器7与所述交换机5通信连接，用于存储教学资源，并包含用于存储用户信息和/或显微实验设备工作状态信息的数据库。其中，所述教学资源包含课件资源，例如显微数字切片资源和显微课件资源库，显微课件资源可以是PPT课件、多媒体视频流、图片和其他类型OFFICE文档。数据库包括用户数据库和设备数据库，用户数据库包含用户的基本信息和用户资源库，用户资源库中是用户的实验报告、分享及网友点评等。设备数据库包含了设备状态信息，设备状态信息包含设备的数量、设备的连接状态和设备的使用状态等。
[0033]所述远程客户端8与所述服务器7通信连接，用于控制所述显微实验设备进行显微实验或观摩显微实验。
[0034]其中，如图2C所示，所述远程客户端8包括:登陆模块81、虚拟实验模块82、真实实验模块83、资源调用模块84、显微图像处理模块85和用户实验报告模块86;
[0035]所述登陆模块81用于访问所述服务器7中的教学资源和/或数据库中的用户信息，并建立与服务器7的连接，申请所需的显微实验；
[0036]所述虚拟实验模块82用于将用户的操作命令通过所述服务器7、所述交换机5和所述控制盒3传输到所述自动显微镜2，实现对所述自动显微镜2的自动控制；
[0037]所述真实实验模块83用于实时接收并显示所述监控摄像设备6通过所述交换机5传输过来的显微实验设备的工作状态；
[0038]所述资源调用模块84用于根据所述显微摄像设备I传输过来的当前显微实验所观察的目标从所述服务器7中自动匹配相应的教学资源，实现与远程显微实验所观察结果的对比学习和/或辅助学习；
[0039]所述显微图像处理模块85用于实时显示所述显微摄像设备I采集的显微图像，并对所述显微图像进行拍照、录像、处理和测量；
[0040]所述用户实验报告模块86用于根据用户所进行的显微实验形成实验报告，并提交到教学资源库中，实现显微实验的分享。
[0041]下面通过具体实施例，说明本实施例所述提供的远程显微实现系统的工作原理。在本实施例所述提供的远程显微实现系统中，所有的显微实验设备9通过交换机5与服务器7通信连接，服务器7与显微实验设备9的信息流包含控制信息流(包含用于控制自动显微镜2进行显微实验的指令)、状态信息流(包含显微实验设备的工作状态)和图像数据流(包含采集的显微图像和/或显微实验设备的工作状态图像)；在服务器7中包含了教学资源、数据库等软体信息;服务器7与远程客户端8通过internet网连接，信息流包含了控制信息流、状态信息流、图像数据流、资源和数据库信息流等。
[0042]显微摄像设备1，这里具体可以是显微相机，显微相机通过C接口与自动显微镜2连接，采集自动显微镜2的光学成像，并通过数据线将图像数据传输到计算机4进行采集、处理、显示和传输。自动显微镜2通过控制线与控制盒3连接实现自动控制。同时控制盒3与交换机5进行连接，计算机4和服务器7都与交换机5实现了连接，因此通过计算机4或服务器7都可实现对控制盒3的控制，从而实现对自动显微镜2的自动控制。监控摄像设备6，这里可使用监控相机，监控相机与交换机5进行连接，因此通过计算机4或服务器7都可实现对监控相机的图像数据采集、处理、显示和传输。
[0043]具体的，在进行远程显微试验时，远程客户端8实现对显微实验设备的控制并进行相关实验过程。用户通过远程客户端8的登陆模块81访问服务器7中的教学资源、数据库中的用户基本信息建立与服务器7的连接，并申请所需的显微实验。显微实验列表通过服务器7中的教学资源、数据库中的设备数据库包含的设备状态信息进行显示，并反馈给远程客户端8，远程客户端8选择所列出的空闲设备进行远程控制。如果没有空闲的设备，远程客户端8进行等待直到有空闲的设备可供远程控制。显微实验设备远程控制连接成功后，远程客户端8开启如下功能模块:虚拟实验模块82、真实实验模块83、资源调用模块84、显微图像处理模块85和用户实验报告模块86。远程客户端8通过对虚拟实验模块82进行操作，操作命令通过服务器7、交换机5、控制盒3传输到自动显微镜2，实现对自动显微镜2的自动控制;真实实验模块83可以实时显示显微实验设备9的实时工作状态，这个实时工作状态来自监控相机6;根据当前实验所观察的目标，资源调用模块84自动匹配相应的教学资源，可实现对显微数字切片资源和显微课件资源库的访问，实现与远程实验所观察结果的对比学习、辅助学习等；显微图像处理模块85显示来自显微摄像设备I所采集的显微实时图像，同时可对实现对图像进行拍照、录像、处理和测量等功能；用户实验报告模块86可实现对所进行的实验进行实验报告制作并提交到资源库中，从而实现实验分享。用户结束实验后断开与显微实验设备9的连接，系统更新显微实验设备9的设备状态信息。
[0044]在远程客户端8实现远程观摩实验时，用户通过远程客户端8的登陆模块81访问服务器7中的教学资源、数据库中的用户基本信息建立与服务器7的连接，并申请所需观摩的显微实验。显微实验列表通过服务器7中的教学资源、数据库中的设备数据库包含的设备状态信息进行显示，并反馈给远程客户端8，远程客户端8选择所列出的可观摩设备进行远程观摩。如果没有可观摩的设备，远程客户端8进行等待直到有观摩的设备可供远程观摩。显微实验设备9远程观摩连接成功后，远程客户端8开启如下功能模块:虚拟实验模块82、真实实验模块83、资源调用模块84、显微图像处理模块85和用户实验报告模块86。此时，远程客户端8不能对虚拟实验模块82进行操作，只能观摩其他远程客户端8的操作;真实实验模块83可以实时显示显微实验设备的实时状态，这个实时状态来自的监控相机6;根据当前实验所观察的目标，资源调用模块84自动匹配相应的资源，可实现对显微数字切片资源和显微课件资源库的访问，实现与远程实验所观察结果的对比学习、辅助学习等；显微图像处理模块85显示来自显微摄像设备I所采集的显微图像，同时可对实现对图像进行拍照、录像、处理和测量等功能；用户实验报告模块86可实现对所观摩的实验进行实验报告制作，并提交到资源库中，从而实现实验观摩分享。用户结束观摩后断开与显微实验设备的连接，系统更新显微实验设备的设备状态信息。
[0045]在远程客户端实现个人空间管理和自主学习时，远程客户端8实现远程观摩实验。用户通过远程客户端8的登陆模块81访问服务器7中的资源、数据库中的用户基本信息建立与服务器7的连接。连接成功后，远程客户端8可实现对用户基本信息的修改，用户资源库的编辑、添加和删除等操作，同时也可以进行自主学习，访问课件资源中的显微数字切片资源和显微课件资源库。
[0046]本实施例通过采用监控相机和自动显微镜相结合，实现了虚拟显微实验和真实显微实验的有机结合，并通过自动识别当前自动显微镜所观察的目标，自动匹配相应的课件资源与实验进行有机结合，并通过网络传输技术实现了远程显微实验观摩，使显微实验不受时间、空间的限制，显微实验更加方便，有效提高了闲置资源的利用率。
[0047]注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1.一种显微实验设备，其特征在于，包括:显微摄像设备(I)、自动显微镜(2)和控制盒(3)； 所述显微摄像设备(I)与所述自动显微镜(2)连接，用于采集所述自动显微镜(2)根据样本形成的显微图像； 所述控制盒(3)与所述自动显微镜(2)通信连接，用于根据用户触发的操作指令控制所述自动显微镜(2)的工作状态。2.根据权利要求1所述的显微实验设备，其特征在于，还包括:计算机(4); 所述计算机(4)与所述显微摄像设备(I)通信连接，用于显示和/或处理所述显微摄像设备(I)采集的显微图像。3.根据权利要求2所述的显微实验设备，其特征在于，还包括:交换机(5); 所述交换机(5)与所述控制盒(3)、所述计算机(4)通信连接，用于供所述控制盒(3)和所述计算机(4)与外部通信设备建立通信连接。4.根据权利要求3所述的显微实验设备，其特征在于，还包括:监控摄像设备(6); 所述监控摄像设备(6)与所述交换机(5)通信连接，用于监控所述显微实验设备的工作状态，并通过交换机传输至所述计算机(4)和/或外部通信设备。5.根据权利要求1?4任一项所述的显微实验设备，其特征在于，所述显微摄像设备(I)通过C型接口与所述自动显微镜(2)连接。6.根据权利要求1?4任一项所述的显微实验设备，其特征在于，所述显微摄像设备(I)为显微相机，和/或监控摄像设备(6)为监控相机。7.—种远程显微实现系统，其特征在于，包括权利要求1?6任一项所述的显微实验设备。8.根据权利要求7所述的远程显微实现系统，其特征在于，还包括:服务器(7)和交换机(5)； 所述服务器(7)与所述交换机(5)通信连接，用于存储教学资源，并包含用于存储用户信息和/或显微实验设备工作状态信息的数据库。9.根据权利要求8所述的远程显微实现系统，其特征在于，还包括:远程客户端(8); 所述远程客户端(8)与所述服务器(7)通信连接，用于控制所述显微实验设备进行显微实验或观摩显微实验。10.根据权利要求9所述的远程显微实现系统，其特征在于，还包括:监控摄像设备(6); 相应的，所述远程客户端(8)包括: 登陆模块，用于访问所述服务器(7)中的教学资源和/或数据库中的用户信息，并建立与服务器(7)的连接，申请所需的显微实验； 虚拟实验模块，用于将用户的操作命令通过所述服务器(7)、所述交换机(5)和所述控制盒(3)传输到所述自动显微镜(2)，实现对所述自动显微镜(2)的自动控制； 真实实验模块，用于实时接收并显示所述监控摄像设备(6)通过所述交换机(5)传输过来的显微实验设备的工作状态； 资源调用模块，用于根据所述显微摄像设备(I)传输过来的当前显微实验所观察的目标从所述服务器(7)中自动匹配相应的教学资源，实现与远程显微实验所观察结果的对比学习和/或辅助学习； 显微图像处理模块，用于实时显示所述显微摄像设备(I)采集的显微图像，并对所述显微图像进行拍照、录像、处理和测量； 用户实验报告模块，用于根据用户所进行的显微实验形成实验报告，并提交到教学资源库中，实现显微实验的分享。
【文档编号】G09B5/02GK205722483SQ201620185546
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】杨鹏, 鲁江峰, 胡木荣
【申请人】宁波舜宇仪器有限公司