专利名称：一种利用显微镜进行物体比较的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及显微镜的应用，具体地说是指一种利用显微镜进行物体比较的方法及系统。
背景技术：
目前用于对物体进行比较鉴别的主要工具是各种比较显微镜。比较显微镜是一种特 殊的光学显微镜，具有普通显微镜的放大作用，并且能用一组目镜同时观察到左右两个光 学系统物方物体的像，并通过对接、切割、重叠、旋转等手段，对两个物体进行宏观或微 观上的比较，以检査、分析和鉴别它们在形式、组织、结构、色彩或材料上存在的微小差 别，达到鉴别、比较的目的。上述常规比较显微镜方法主要有两个缺点 一，需要特殊设备，比较显微镜都是由特 殊显微镜组成，结构复杂，成本高；二，这种比较显微镜最多只能观察两个物像，只能做 两个图像的比较。 发明内容本发明提供一种利用显微镜进行物体比较的方法，其主要目的在于克服现有比较显微 镜结构复杂、成本高的缺点，本发明的另一目的在于克服现有比较显微镜只能同时观察两 个物像，只能对两个物像进行比较的缺点。本发明采用如下技术方案 一种利用显微镜进行物体比较的方法，包括1)选用两 个或两个以上数码显微镜或显微镜外接数码成像设备，分别对两个或两个被比较物体进行 显微成像，获得各被比较物体的数码显微图像；2)通过计算机从各数码显微镜或显微镜 外接数码成像设备获取数码显微图像；3)通过计算机对各数码显微图像进行分析和比较。前述一种利用显微镜进行物体比较的方法,所述通过计算机对各数码显微图像进行分 析和比较具体包括以下步骤1)计算机对每个数码显微图像进行动态预览、控制和调节， 得到清晰图像；2)对每个数码显微图像用一个标准圆的方法进行校正，得到每个数码显 微图像的实际比例；3)将任意两个显微镜的动、静态两幅数码显微图像左右并列对齐，进行并列对比，并可对动、静态图像直接进行校准，补偿光学显微镜之间误差；4)将任 意两个或多个数码显微图像进行重叠，进行重叠对比。在对任意两个数码显微图像并列对比时1)左右对比窗口中均添加十字坐标线，使 用者人为确定中心点，根据校准值，坐标刻度线反映实际刻度值；2)对动、静态图像进 行对比测量，旋转图像或者十字刻度线，得出旋转角度和选定点的坐标值。进一步地，对任意两个数码显微图像同时对两幅动、静态对比图像在十字坐标线的基 础上，进行同一位置手动切割和截取并交换拼接。对任意两个数码显微图像重叠对比时1)对任意两个或多个数码显微图像进行重叠， 重叠过程中按先后次序重叠，并多次改变次序；2)对任意两个或多个数码显微图像重叠 过程中对每个图像进行平移、旋转、放大縮小，使重叠部位按希望变化，完成比较；3) 对任意两个或多个数码显微图像重叠过程中对每个图像的透明度进行选择；4)对任意两 个或多个数码显微图像重叠部位进行比较、测量、分析。一种利用显微镜进行物体比较的系统，包括两个或两个以上数码显微镜或外接数码 成像设备的显微镜；计算机系统，与数码显微镜或外接数码成像设备的显微镜连接，可从 数码显微镜或外接数码成像设备的显微镜获取数码显微图像;上述计算机系统至少包括一 图像比较软件，用于对获取的各数码显微图像进行分析对比。由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点 一，仅需现有 普通显微镜和具有对图像进行分析比较功能的计算机系统即可，与以往的比较显微镜相 比，其成本低廉，容易实现；二，通过多台显微镜与计算机系统连接，可实现同时观察多 个物像、对多个物像进行比较的功能；三，为普通显微镜找到一种新的适用场合，可充分 利用现有的普通显微镜，提高普通显微镜的利用率和实用价值。
图l为本发明系统结构示意图；图2为计算机系统上图像比较软件打开设备和校准向导界面示意图； 图3为计算机系统上图像比较软件校准窗口界面示意图； 图4为计算机系统上图像比较软件预览窗口界面示意图；图5为计算机系统上图像对比软件对比窗口界面示意图； 图6为计算机系统上图像对比软件在进行自由区域对比时的示意图； 图7为计算机系统上图像对比软件在对比窗口中进行测量的示意图； 图8为计算机系统上图像对比软件在对比窗口中显示右键菜单的示意图； 图9为计算机系统上图像对比软件叠加窗口界面示意图； 图10为计算机系统上图像对比软件在叠加窗口中进行透明叠加的示意图； 图11为计算机系统上图像对比软件自动重叠过程的示意图； 图12为计算机系统上图像对比软件自动重叠效果的示意图； 图13为计算机系统上图像对比软件打开图像控制面板的示意图。
具体实施方式
下面参照
本发明的具体实施方式
。参照图1， 一种利用显微镜进行物体比较的系统，包括两个显微镜2、 3以及对应连 接的数码成像设备20、 30和计算机系统1。显微镜2、 3和数码成像设备20、 30用于拍 摄被对比物体的数码显微图像。计算机系统1与数码成像设备20、 30连接，可从显微镜 2、 3获取数码显微图像。该计算机系统1为普通个人电脑，安装有操作系统，并至少安 装有图像比较软件，用于对获取的各数码显微图像进行分析对比。目前，图像比较软件已 是常见的成熟技术，可以很容易地从各种正规渠道获得，在本实施例中，采用申请人自行 开发的MoticTrace Pro 1. 0软件。采用上述系统进行物体比较的基本方法为1) 对每个显微镜数码成像设备的图像进行动态预览、控制和调节各种成像参数，如 曝光时间、增益、动态范围、聚焦，得到清晰图像；2) 对每个显微镜数码成像用一个标准圆的方法进行校正，该标准圆的几何直径已知， 成像的标准圆通过计算机自动识别和测量出直径的像素值，从而得到每个成像设备在计算 机中显示的实际比例，即每个像素代表的实际长度；3) 对任意两个显微镜图像两幅图像(动、静态)左右并列对齐，也可以对一个显微 镜动态图像和一个计算机中预先存储的静态图像，或两个计算机中预先存储的静态图像进6行并列对比；4) 对任意两个显微镜图像，或一个显微镜动态图像和一个计算机中预先存储的静态 图像，或两个计算机中预先存储的静态图像，进行并列对比时，可以对这两幅动、静态图 像直接进行校准，将其中一幅图像按另一幅图像的比例大小变换，补偿光学显微镜之间误 差，使两幅图像具有相同的比列大小，然后作并列对比；5) 对任意两个显微镜图像，或一个显微镜动态图像和一个计算机中预先存储的静态 图像，或两个计算机中预先存储的静态图像，进行并列对比时，左右对比窗口中均能添加 十字坐标线，使用者人为确定中心点，根据校准值，坐标刻度线需要反映实际刻度值；6) 对任意两个显微镜图像，或一个显微镜动态图像和一个计算机中预先存储的静态图像，或两个计算机中预先存储的静态图像，并列对比时，可以对动、静态图像进行对比 测量，测量直线长度，方形面积，圆形面积，椭圆形面积，任意形状面积和周长，可以旋 转图像或者十字刻度线，能够得出旋转角度和选定点的坐标值；7) 对任意两个显微镜图像，或一个显微镜动态图像和一个计算机中预先存储的静态 图像，或两个计算机中预先存储的静态图像在十字坐标线的基础上，进行同一位置手动切 割和截取，即手动切割和截取一幅图像，另一幅图像也在相应位置作自动地切割和截取， 交换对两幅图片拼接，以判断是否属于同一物体；8) 对任意两个或多个显微镜图像，也可以是若干个显微镜图像动态图像和预先存储 的静态图像预先存储的静态图像的组合，进行重叠，重叠过程中可以按先后次序重叠，次 序可以改变；9) 对任意两个或多个显微镜图像，也可以是若干个显微镜图像动态图像和预先存储 的静态图像预先存储的静态图像的组合,在重叠过程可以中可以对每个给图像进行独立的 平移，旋转，放大縮小，使重叠部位可以按希望操作，完成比较；10) 对任意两个或多个显微镜图像，也可以是若干个显微镜图像动态图像和预先存储 的静态图像预先存储的静态图像的组合，在重叠过程可以中可以对每个给图像的透明度进 行选择；11)对任意两个或多个显微镜图像，也可以是若干个显微镜图像动态图像和预先存储 的静态图像预先存储的静态图像的组合，分别进行比较，测量，分析。以下参照图2至图13说明具体地比较步骤。本实施例使用了计算机系统1、两台显 微镜2、 3、两个数码成像设备20、 30、校准圆切片、两个待比较物体(以两枚一角硬币 为例)。通过计算机系统l的USB接口连接两个显微镜数码成像设备20、 30，将数码成像 设备20、 30分别连接两台显微镜2、 3。在计算机系统l内正确安装数码成像设备20、 30 的驱动程序和MoticTrace Pro 1.0软件。以下是具体实施操作步骤。一、 设备校准打开MoticTrace Pro 1. 0软件。将校准圆切片放置在显微镜2的载物台上。点击"打 开设备"按钮，从设备列表中选择显微镜A对应的成像设备，点击确定打开。调节显微镜 使校准圆可以正确显示在预览窗口的中心位置。调节曝光参数。点击左边控制面板的"校 准向导"按钮，弹出校准向导对话框，选择相应的物镜倍数及校准圆直径，点击"校准" 按钮，稍等片刻即可在截图下方显示相应的校准数据，点击确定按钮使用该校准值。使用 相同的方法打开显微镜3并对其进行校准。计算机显示的操作界面可参照图2、 3。二、 图像对比将待比较的物体分别放在显微镜2、 3的载物台上，参照图4，进行图像预览。点击 工具栏中的"对比"按钮，切换到对比窗口，如图5。切换到"对比窗口"后可以利用左 侧的工具栏以及右键菜单进行对比操作1、 选择及拖放单击任一图像区域即可选中为当前设备。按住鼠标左键即可拖动图 像，同步状态下则可以对两个窗口同时进行拖动操作。2、 縮放每点击一次放大或縮小工具则对相应当前选中窗口的图像进行一级放大或 縮小。同步状态下则可以同时对两个窗口进行同步縮放。3、 标定中心点点击该按钮后，在对比窗口图像区域点击可以设定一个中心点。设 定中心点后在同步状态下就可以进行与中心点相关的操作。4、 旋转点击该按钮后，在图像区域按下鼠标左键并拖动，可以使图像以中心点为中心进行旋转。同步状态下则旋转后可以同时对两个窗口起作用。5、 自由区域点击该按钮后，在一个图像窗口按下鼠标左键进行拖动，可以圈定一 个局部区域，以便于局部比较。同步状态下则可在另外一个窗口的相对中心点位置同时绘 制相同的区域，参照图6。6、 比例对齐对于不同的两台显微镜，校准结果不一定相同，为了便于比较，点击 该工具可以将两个图像窗口縮放为相同比例。7、 测量长度用于测量图像上两点间的距离，如图7。8、 测量角度用于测量图像上的角度。9、 状态还原恢复图像至初始状态。10、 右键点击对比窗口的图像区域将会弹出右键菜单，如图8，可显示标尺或隐藏窗 口标尺，可显示或隐藏窗口导航窗。三、 图像叠加点击工具栏中的"叠加"按钮，切换到图像叠加窗口，参照图9，在叠加窗口中，两个显微镜的图像重叠为图像的两个层。通过对层的操作，可以更好的进行比较分析。在叠加窗口可以通过工具栏及右键菜单实现以下操作1、 选择与拖动使用选中工具点击图像以选择当前图层，按住鼠标左键可以对图层 进行拖动，也可以通过按住Ctrl键对整个画布进行拖动。2、 縮放点击放大或縮小工具可以对选中图层进行放大或縮小。3、 旋转使用旋转工具后，按住鼠标左键并拖动既可对图层进行旋转操作。4、 测量测量工具用来对图像进行长度和角度测量。5、 自动叠加图像标定中心点之后点击该工具可以自动对齐图层,如图11和图12。6、 右键点击图像区域将会弹出右键菜单，内容如下置顶将图层放置到最顶层； 置后将图层向下移动一层；透明打开或关闭图层半透明效果，如图10;显示标尺 在叠加窗口显示或隐藏标尺；平滑打开或关闭图像平滑，图像平滑后可以很好的消除图 像旋转或縮放后产生的锯齿现象。四、 图像调节点击工具栏中的"控制面板"按钮，可以打开当前图像的控制面板，如图13，通过控 制面板可以对图像进行如下操作1、 切换显示格式选择显示格式列表中的其中一项，即可将画面切换到相应的显示 格式。2、 曝光参数调节曝光调节有手动曝光和自动曝光，可以通过手动拖动曝光条达到 满意的曝光效果，也可以直接勾选"自动曝光"来自动调节曝光。3、 白平衡预览窗口下，可以通过鼠标右键设定一个白色区域进行白平衡操作，设 定后勾选白平衡的启用选项，然后点击白平衡按钮即可实现白平衡操作。4、 颜色校正勾选颜色校正选项，然后拖动滑条进行颜色校正。5、 亮度勾选亮度选项使其生效，然后拖动滑条进行亮度调节。6、 对比度勾选对比度选项，然后拖动滑条进行对比度调节。7、 伽马勾选伽马选项，然后分别拖动增益和偏移滑动条对图像进行伽马调节。8、 滤波操作可以实现图像的灰值化、浮雕、翻转、反转，镜像滤波操作。9、 度量单位选择不同的度量单位供校准与测量使用。在本实施例中，采用的是显微镜连接数码成像设备的方式，但并不局限于此，可以直 接采用数码显微镜，数量也不局限于两台，只要有足够的接口， 一台计算机可以连接多台 数码显微镜或数码成像设备。上述仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思 对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
权利要求
1、一种利用显微镜进行物体比较的方法，其特征在于包括1)选用两个或两个以上数码显微镜或显微镜外接数码成像设备，分别对两个或两个被比较物体进行显微成像，获得各被比较物体的数码显微图像；2)通过计算机从各数码显微镜或显微镜外接数码成像设备获取数码显微图像；3)通过计算机对各数码显微图像进行分析和比较。
2、 如权利要求1所述的一种利用显微镜进行物体比较的方法，其特征在于所述通过计算 机对各数码显微图像进行分析和比较具体包括以下步骤1) 计算机对每个数码显微图像进行动态预览、控制和调节，得到清晰图像；2) 对每个数码显微图像用一个标准圆的方法进行校正，得到每个数码显微图像的实 际比例；3) 将任意两个显微镜的动、静态两幅数码显微图像左右并列对齐，进行并列对比， 并可对动、静态图像直接进行校准，补偿光学显微镜之间误差；4) 将任意两个或多个数码显微图像进行重叠，进行重叠对比。
3、 如权利要求2所述的一种利用显微镜进行物体比较的方法，其特征在于对任意两个数 码显微图像并列对比时1) 左右对比窗口中均添加十字坐标线，使用者人为确定中心点，根据校准值，坐标 刻度线反映实际刻度值；2) 对动、静态图像进行对比测量，旋转图像或者十字刻度线，得出旋转角度和选定 点的坐标值。
4、 如权利要求3所述的一种利用显微镜进行物体比较的方法，其特征在于对任意两个 数码显微图像同时对两幅动、静态对比图像在十字坐标线的基础上，进行同一位置手 动切割和截取并交换拼接。
5、 如权利要求2所述的一种利用显微镜进行物体比较的方法，其特征在于对任意两个数 码显微图像重叠对比时1)对任意两个或多个数码显微图像进行重叠，重叠过程中按先后次序重叠，并多次 改变次序；2) 对任意两个或多个数码显微图像重叠过程中对每个图像进行平移、旋转、放大缩 小，使重叠部位按希望变化，完成比较；3) 对任意两个或多个数码显微图像重叠过程中对每个图像的透明度进行选择；4) 对任意两个或多个数码显微图像重叠部位进行比较、测量、分析。 6、 一种利用显微镜进行物体比较的系统，其特征在于包括两个或两个以上数码显微镜或外接数码成像设备的显微镜；计算机系统，与数码显微镜或外接数码成像设备的显微镜连接，可从数码显微镜 或外接数码成像设备的显微镜获取数码显微图像；上述计算机系统至少包括一图像比较软件，用于对获取的各数码显微图像进行分 析对比。
全文摘要
一种利用显微镜进行物体比较的方法及系统，主要是选用两个或两个以上数码显微镜或显微镜外接数码成像设备，分别对两个或两个被比较物体进行显微成像，获得各被比较物体的数码显微图像；通过计算机从各数码显微镜或显微镜外接数码成像设备获取数码显微图像；通过计算机对各数码显微图像进行分析和比较。本发明仅需现有普通显微镜和具有对图像进行分析比较功能的计算机系统即可，与以往的比较显微镜相比，其成本低廉，容易实现；并且，通过多台显微镜与计算机系统连接，可实现同时观察多个物像、对多个物像进行比较的功能。
文档编号G01N21/84GK101256155SQ20071014408
公开日2008年9月3日 申请日期2007年12月18日 优先权日2007年12月18日
发明者远 栗, 进 陈, 陈德敏 申请人:麦克奥迪实业集团有限公司