一种自动变倍方法、系统、显微镜及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及显微镜技术领域，尤其涉及一种显微镜的自动变倍方法、显微镜及计算机可读存储介质。

背景技术：

随着工业制造不断的朝精密化发展工业电子显微镜的使用日渐广泛，自动变倍显微镜头作为电子显微镜的重要组成部分对其精度和响应速度也越来越高。

目前电子显微镜使用比较广泛，在实际使用中，由于被测的工件大小不一，需要使用不同的放大倍数进行测量，但现在大多数都是手动旋转显微镜，调整放大倍数，当转到一个倍数时，要进行影像校正后才能测量，如果把显微镜旋转到另外一个倍数测量，必须重新进行影像校正，工作效率低。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术存在的操作麻烦，工作效率低的技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种自动变倍方法、系统、显微镜及计算机可读存储介质。

第一方面，本申请实施例提供了一种自动变倍方法，应用于显微镜上，包括：

接收第一倍率调整指令；

根据所述第一倍镜调整指令设置旋转角度值；

将所述旋转角度值与预设角度值进行比较，得到比较差值，其中所述预设角度值为调整倍率对应需要调整显微镜进行转动的角度值；

将所述比较差值与预设的角度范围值进行比较，得到比较结果，根据所述比较结果生成控制指令；

根据所述控制指令对显微镜进行控制。

优选地，所述将所述比较差值与预设的角度范围值进行比较，得到比较结果，根据所述比较结果生成控制指令，包括：

若所述比较差值等于零，则生成第一比较结果，根据所述第一比较结果生成停止指令；

若所述比较差值小于所述预设的角度范围值，则生成第二比较结果，根据所述第二比较结果生成第二倍率调整指令；

若所述比较差值大于或等于所述预设的角度范围值，则生成第三比较结果，根据所述第三比较结果生成报警指令。

优选地，所述根据所述第一倍镜调整指令设置旋转角度值，包括：

控制终端接收所述第一倍率调整指令；

控制终端按照所述第一倍率调整指令驱动电动驱动器旋转；

对电动驱动器旋转的角度进行检测，得到所述旋转角度值。

第二方面，本申请实施例还提供了一种基于第一方面所述的自动变倍方法的自动变倍系统，该系统应用于显微镜上，包括：

接收模块，用于接收所述第一倍率调整指令；

读取模块，用于读取旋转之后的旋转角度值；

比较模块，所述比较模块包括第一比较模块和第二比较模块，所述第一比较模块用于将所述旋转角度值与所述预设角度值进行比较，得到比较差值，所述第二比较模块用于将所述比较差值与所述预设的角度范围值进行比较，得到比较结果；

确定模块，用于根据所述比较差值与所述预设的角度范围值之间的比较结果，确定变焦倍数的变化角度；

控制模块，用于以确定的变化角度控制所述变焦倍数的值发生变化；

报警模块，用于根据所述比较结果发出报警信号。

第三方面，本申请实施例提供了一种自动变倍显微镜，该显微镜包括：

显微镜主体；

固定环，开设有安装孔，所述显微镜主体的下端套设在所述安装孔内；

镜筒，从所述安装孔处伸入套设在所述固定环上；

变焦组件，包括从动齿轮和电动驱动器，所述从动齿轮套设在所述镜筒的外壁上，所述电动驱动器固定连接在所述固定环上，且所述电动驱动器的输出端连接有主动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合连接；

读取组件，用于读取所述从动齿轮的旋转圈数来确定旋转角度值；

以及控制终端，用于控制所述电动驱动器进行转动来实现变焦，且所述控制终端与所述读取组件电连接。

优选地，所述固定环包括底板以及中空的安装柱，所述安装柱固定连接在所述底板上，所述底板向所述安装柱外侧延伸的一端设有圆孔，所述主动齿轮镶嵌在所述圆孔内，且电动驱动器的输出端伸入所述圆孔与所述主动齿轮连接。

优选地，所述自动变倍显微镜还包括外罩，所述外罩包括罩体和底盖，所述罩体套设在所述显微镜主体上，且将所述电动驱动器、所述主动齿轮、所述从动齿轮、所述读取组件以及控制终端罩住，所述底盖套设在所述镜筒上，所述底盖与所述罩体的下端固定连接。

优选地，所述控制终端包括通讯控制电路和驱动器控制电路，所述通讯控制电路和所述驱动器控制电路均固定在所述固定环的侧壁上，所述通讯控制电路与所述驱动器控制电路电连接，所述读取组件与所述通讯控制电路电连接。

优选地，所述读取组件包括感应读数件和环形角度编码器，所述环形角度编码器固定连接在所述从动齿轮上，所述感应读数件固定连接在所述通讯控制电路上，所述感应读数件用于读取环形角度编码器的角度变化值。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使得所述处理器执行上述第一方面所述的自动变倍方法。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

(1)通过将旋转角度值与预设角度值进行比较，并根据比较结果判断显微镜是否需要继续进行调整，实现了自动变倍，不再需要进行多次校正，提高了操作便捷性，同时也提高了工作效率。

(2)采用电动驱动器驱动镜筒旋转的方式来调节倍率，并通过读取组件监测镜筒的实际转动角度，使变倍操作一步到位，避免齿轮啮合间隙对变倍操作的干扰，提高变倍效率及变倍精度。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图中：

图1是本发明实施例一提供的一种自动变倍方法流程示意图；

图2是本发明实施例一中生成控制指令的方法流程图；

图3是本发明实施二提供的一种获取旋转角度值的方法的流程图；

图4是本发明实施例三提供的一种自动变倍系统的示意图；

图5是本发明实施例三提供的比较模块的示意性框图；

图6是本发明实施例四提供的自动变倍显微镜的结构示意图；

图7是本发明实施例四提供的自动变倍显微镜的分解示意图；

图8是本发明实施例四提供的控制终端的示意图；

图9是本发明实施例四中电动驱动器安装在固定环上的示意图；

图10是本发明实施例四中外罩的内部示意图。

附图标号：1-显微镜主体；2-镜筒；3-外罩；4-固定环；41-底板；42-安装柱；43-圆孔；5-电动驱动器；6-主齿轮；7-从动齿轮；8-读取组件；81-环形角度编码器；82-感应读数件；9-控制终端；91-通讯控制电路；10-驱动器控制电路；

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

图1为本发明实施例一提供的自动变倍的方法的流程图，如图1所述，本实施例提供的方法可以包括以下步骤：

s101、接收第一倍率调整指令。

用户打开显微镜，显微镜的镜头准备就绪后，用户输入要调整倍率的第一倍率调整指令，该第一倍率调整指令是指用户需要进行调焦的倍率参数，至于第一倍率调整指令的输入方式可以通过语音输入、按键输入等方式，本发明实施例并不对此进行限制。

s102、根据所述第一倍镜调整指令设置旋转角度值。

接收到第一倍率调整指令后，控制器向电动驱动器发送控制指令，然后电动驱动器带动显微镜的进行转动来带动镜筒旋转，然后通过检测器件检测镜筒旋转的角度，从而得出旋转角度值。例如：显微镜需要从二倍率调焦到四倍，假设需要旋转的预设角度值为30°，在电动驱动器接收到控制指令后，驱动显微镜进行转动，然后再通过检测器件检测镜筒旋转的角度为25°，此时这里检测出的25°则为旋转角度值。

s103、将所述旋转角度值与预设角度值进行比较，得到比较差值，其中所述预设角度值为调整倍率对应需要调整显微镜进行转动的角度值。

其中，比较差值的公式为：m＝∣a-b∣，m表示比较差值，a表示旋转角度值，b表示预设角度值；采用将旋转角度值与预设角度值进行比较，得出比较差值，若旋转角度值等于预设角度值，得出第一比较差值；若旋转角度值小于预设角度值，得出第二比较差值；若旋转角度值大于预设角度值，得出第三比较差值。

s104、将所述比较差值与预设的角度范围值进行比较，得到比较结果，根据所述比较结果生成控制指令。

需要说明的是，通过将上述的比较差值与预设的角度范围值进行比较，从而根据比较结果生成对应的控制指令来对显微镜进行相应的控制，而这里的预设的角度范围值是指预设设置在控制终端上的角度范围值。

s105、根据所述控制指令对显微镜进行控制。

其中，图2是本发明实施例一中生成控制指令的方法流程图，在本实施例中，根据上述的比较结果生成的控制指令有如下三种：

s1041、若所述比较差值等于零，则生成第一比较结果，根据所述第一比较结果生成停止指令；

s1042、若所述比较差值小于所述预设的角度范围值，则生成第二比较结果，根据所述第二比较结果生成第二倍率调整指令；

s1043、若所述比较差值大于或等于所述预设的角度范围值，则生成第三比较结果，根据所述第三比较结果生成报警指令。

例如:预设在控制终端上的角度范围值为2°～4°，当用户需要从四倍率调焦到八倍率，对应需要旋转的预设角度值为60°，若在显微镜调整的过程中实际的旋转角度值为60°，由于旋转角度值60°等于预设角度值60°，则得出第一比较差值m＝∣60°-60°∣＝0，即第一比较差值为零，此时表示显微镜已经调整到位，无需在对显微镜进行调整，因此生成第一比较结果，控制终端根据第一比较结果生成停止指令，停止对显微镜的调整；若在显微镜调整的过程中实际的旋转角度值为59°，由于旋转角度值不等于预设角度值60°，则得出第二比较差值m＝∣59°-60°∣＝1,此时第二比较差值小于预设的角度范围值，表示旋转角度值接近预设角度值，只需要对显微镜进行微调即可，因此生成第二比较结果，控制终端根据第二比较结果生成第二倍率调整指令，继续对显微镜进行调整，直至旋转角度值与预设角度值一致；若在显微镜调整的过程中实际的旋转角度值为65°，由于旋转角度值不等于预设角度值60°，则得出第三比较差值m＝∣65°-60°∣＝5，此时第三比较差值大于预设的角度范围值，且不在预设的角度范围值之内，表示旋转角度过大，因此生成第三比较结果，控制终端根据第三比较结果生成报警指令，发出报警信号，有效地防止由于旋转角度过大而损坏显微镜。

在本实施例提供的技术方案，通过接收用户需要进行调焦的第一倍率调整指令，并将调整过程中的旋转角度值与预设的角度值进行比较，得出比较差值，之后将比较差值进一步与预设的角度范围值进行比较，从而判断显微镜是否需要继续进行调整，采用两次的判断方式来对显微镜进行调整，实现了自动变倍，不再需要进行多次校正，提高了操作便捷性，同时也提高了工作效率。

图3为本发明实施例二提供的一种获取旋转角度值的方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上，根据所述第一倍镜调整指令设置旋转角度值，包括：

s1021、控制终端接收所述第一倍率调整指令；

s1022、控制终端按照所述第一倍率调整指令驱动电动驱动器旋转；

s1023、对电动驱动器旋转的角度进行检测，得到所述旋转角度值。

本实施例提供的技术方案，在控制终端接收到第一倍率调整指令之后，控制终端按照第一倍率调整指令来驱动电动驱动器进行旋转，此时只需要检测出电动驱动器旋转的角度值，即可得出上述的旋转角度值。

图4为本发明实施例三提供的一种基于上述实施例所述的自动变倍方法的自动变倍系统，该系统应用于显微镜上，本实施例提供的自动变倍系统包括：

接收模块21，用于接收所述第一倍率调整指令；

读取模块22，用于读取旋转之后的旋转角度值；

比较模块23，所述比较模块23包括第一比较模块231和第二比较模块232，第一比较模块231用于将旋转角度值与预设角度值进行比较，得到比较差值，第二比较模块232用于将比较差值与预设的角度范围值进行比较，得到比较结果；

确定模块24，用于根据所述比较差值与所述预设的角度范围值之间的比较结果，确定变焦倍数的变化角度；

控制模块25，用于以确定的变化角度控制变焦倍数的值发生变化；

报警模块26，用于根据比较结果发出报警信号。

具体地，控制模块25获取确定模块24确定的比较结果，当比较结果为比较差值小于预设的角度范围值时，控制模块控制显微镜的电动控制器5继续进行调整；当比较结果为比较差值大于或等于预设的角度范围值时，控制模块25控制报警模块26发出报警信号。

本实施例的技术方案，通过接收模块21接收第一倍率调整指令，并输送到控制模块25上，使得控制模块25驱动电动驱动器5进行转动，然后再通过读取模块22读取旋转之后的旋转角度值，接着采用第一比较模块231将旋转角度值与预设的角度值进行比较，得出比较差值，之后再通过第二比较模块232将比较差值与预设的角度范围值进行比较，最后通过确定模块24对得到的比较结果进行判定，判定的结果通过控制模块25来控制是否继续驱动电动驱动器进行转动，从而实现显微镜的自动变倍，不再需要进行多次校正，提高了操作便捷性，同时也提高了工作效率，并且通过报警模块的设置可以有效地避免转动角度过大而造成显微镜的损坏。

图5是本发明实施例四提供的一种自动变倍显微镜的结构示意图，该显微镜包括：

显微镜主体12；

固定环2，开设有安装孔，显微镜主体1的下端套设在所述安装孔内；

镜筒2，从安装孔处伸入套设在所述固定环2上；

变焦组件，包括从动齿轮7和电动驱动器5，从动齿轮7套设在镜筒2的外壁上，电动驱动器5固定连接在固定环2上，且电动驱动器5的输出端连接有主动齿轮6，主动齿轮6与从动齿轮7啮合连接；

读取组件8，用于读取从动齿轮7的旋转圈数来确定旋转角度值；

以及控制终端9，用于控制电动驱动器5进行转动来实现变焦，且控制终端9与读取组件8电连接。

具体地，固定环4包括底板41以及中空的安装柱42，安装柱42固定连接在底板41上，底板41向安装柱42外侧延伸的一端设有圆孔43，主动齿轮6镶嵌在圆孔43内，且电动驱动器5的输出端伸入圆孔与主动齿轮6连接。

并且自动变倍显微镜还包括外罩3，该外罩3包括罩体31和底盖32，罩体31套设在显微镜主体1上，且将电动驱动器5、主动齿轮6、从动齿轮7、读取组件8以及控制终端9罩住，底盖32套设在镜筒2上，底盖32与罩体31的下端固定连接。采用外罩3将元器件罩住能够有效地避免外界的杂质落入到元器件之间，造成齿轮之间的转动不到位，从而影响显微镜的精度。

图6是本发明实施例四中控制终端的示意图，具体地，控制终端9包括通讯控制电路91和驱动器控制电路92，通讯控制电路91和驱动器控制电路92均固定在固定环4的侧壁上，通讯控制电路91与驱动器控制电路92电连接，读取组件8与通讯控制电路91电连接。通讯控制电路91包括给系统供电的直流电源接口和一个rs232接口以及电动驱动器的控制信号接口，pc或其他控制终端可以通过rs232接口发送命令控制镜头变焦。

具体地，读取组件8包括感应读数件82和环形角度编码器81，环形角度编码器81固定连接在从动齿轮7上，感应读数件82固定连接在通讯控制电路91上，感应读数件82用于读取环形角度编码器81的角度变化值。在电动驱动器5进行转动时，固定在通讯控制电路91上的感应读数件82对固定连接在从动齿轮7上的环形角度编码器81进行读取，从而读取出旋转角度值。需要说明的是，本实施例采用的环形角度编码器81可以采用环形磁栅，也可以采用环形光栅，在此不进行限制。

本实施例的技术方案，用户需要进行变焦时，通讯控制电路91向驱动器控制电路92发出指令，再由驱动器控制电路92控制电动控制器5进行转动，电动控制器5驱动主动齿轮6进行转动，接着固定在通讯控制电路91上的感应读数件82对固定连接在从动齿轮7上的环形角度编码器81进行读取，得出旋转角度值，感应读数件82将读取的信号输送到通讯控制电路91，通讯控制电路91将接收到的旋转角度值与预设角度值进行比较，得出比较差值，之后再将比较差值与预设的角度范围值进行比较，从而确定是否需要继续驱动主动齿轮进行转动，从而实现显微镜的自动变倍，不再需要进行多次校正，提高了操作便捷性，同时也提高了工作效率。

本发明实施例五提供一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使得所述处理器执行上述实施例所述的自动变倍方法，具体操作如下：

接收第一倍率调整指令；

根据所述第一倍镜调整指令设置旋转角度值；

将所述旋转角度值与预设角度值进行比较，得到比较差值，其中所述预设角度值为调整倍率对应需要调整显微镜进行转动的角度值；

将所述比较差值与预设的角度范围值进行比较，得到比较结果，根据所述比较结果生成控制指令。

根据所述控制指令对显微镜进行控制。

在本实施例中，根据上述的比较结果生成的控制指令有如下三种：

若所述比较差值等于零，则生成第一比较结果，根据所述第一比较结果生成停止指令。

若所述比较差值小于所述预设的角度范围值，则生成第二比较结果，根据所述第二比较结果生成第二倍率调整指令。

若所述比较差值大于或等于所述预设的角度范围值，则生成第三比较结果，根据所述第三比较结果生成报警指令。

在本实施例中，获取旋转角度值的具体方法如下：

控制终端接收所述第一倍率调整指令；

控制终端按照所述第一倍率调整指令驱动电动驱动器旋转；

对电动驱动器旋转的角度进行检测，得到所述旋转角度值。

计算机可读存储介质可以是上述任一实施例的终端设备的内部存储单元，例如：终端设备的硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是终端设备的外部存储设备，例如：终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，计算机可读存储介质还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。计算机可读存储介质用于存储计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据。计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

需要说明的是，电动驱动器可以选择马达或其他的驱动件，在上述实施例中，选择减速马达或超声波马达对从动齿轮进行驱动，在此不进行限制。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。