专利名称：一种显微立体视觉数字化显微镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及信息采集处理技术领域，特别是一种能够将三维立体形貌进行数字化采集提取、显示的显微镜。
背景技术：
体视显微镜是微观视觉检查常用的工具，它通过两只目镜和双光路物镜提供微观物体的双目立体视觉。但是普通显微镜提供的双目立体视觉不能数 字化以便定量分析，所以九十年代以来人们一直试图将这种立体视觉进行数字化采集。为了将微观三维立体形貌数字化，人们在体视显微镜的目镜上安装了普通冷光源及光栅用于在物体表面投射条纹图像。该方法的缺陷有1、由于采用光源及光栅投射双频条纹，不得不采用改变照明光路放大倍数的方法投射出双频条纹，2、光栅条纹的相移采用机械线性移动进行。这两个缺陷使其操作复杂，实用性差，3、普通冷光源体积过大很难与体视显微镜连接，4、普通冷光源散热风机振动严重带来测量误差，尤其是測量微小物体吋，测量精度尤为重要。
实用新型内容为了解决现有技术中显微镜的光源不利于数字化采集三维立体形貌的技术问题，本实用新型提供一种显微立体视觉数字化显微镜，该显微镜的光源采用LED光源，不但方便采集而且可以提高精度。本实用新型为解决其技术问题采用的技术方案是一种显微立体视觉数字化显微镜，其特征在于包括投影目镜和摄像目镜，投影目镜上设置有LED光源和DMD靶芯片，摄像目镜上设置有摄像机，LED光源发出的光线依次通过DMD靶芯片及物镜投射到被测物体的表面再由摄像机拍摄。优选还包括与投影目镜分光的观察物体微观形貌的第一目镜和与摄像目镜分光的观察物体微观形貌的第二目镜。优选投影目镜上还设置有壳体，LED光源和DMD祀芯片位于壳体内。优选壳体内还设置有滤光片，滤光片设置在LED光源和DMD祀芯片之间。优选壳体内还设置有第一聚光装置，第一聚光装置设置在LED光源和滤光片之间。优选壳体内还设置有第二聚光装置，第二聚光装置设置在滤光片和DMD靶芯片之间。 优选摄像机连接有计算机。优选DMD靶芯片连接有计算机。优选壳体内设置有散热风扇。本实用新型的有益效果是该显微镜体积小、使用方便、測量精度高。以下结合附图
对本实用新型所述的ー种显微立体视觉数字化显微镜作进ー步详细的描述。图I是本实用新型所述显微立体视觉数字化显微镜的结构示意图。图2是显微镜光源部位的结构示意图。其中I.第一目镜，2.投影目镜，3.摄像目镜，31.摄像目镜接ロ，4.第二目镜，
5.壳体，51. LED光源，52. DMD靶芯片，53.滤光片，54.第一聚光装置，55.第二聚光装置，57.散热风扇,6.摄像机,7.被测物体,8.第一分光棱镜,9.第二分光棱镜，10.第一变倍体，11.第二变倍体，12.物镜。
具体实施方式实施例I本实用新型所述的显微镜如图I所示，一种显微立体视觉数字化显微镜，包括投影目镜2和摄像目镜3，投影目镜2上设置有LED光源51和DMD靶芯片52，摄像目镜3上设置有摄像机6，LED光源51发出的光线依次通过DMD靶芯片52及物镜12投射到被测物体7的表面再由摄像机6拍摄。具体的显微镜选用重庆奥特光学仪器有限公司生产的SZ66体视显微镜，该体视显微镜的左右光路平行、物镜采用非共轴成像技术、变倍比1:6.6。显微镜还包括与投影目镜2分光的观察物体微观形貌的第一目镜I和与摄像目镜3分光的观察物体微观形貌的第二目镜4,第一目镜I与投影目镜2通过第一分光棱镜8藕合到第一变倍体10,第二目镜4与摄像目镜3通过第二分光棱镜9藕合到第二变倍体11。该显微镜设置有用于控制LED光源51和DMD靶芯片52控制电路模块，计算机通过VGA接ロ与控制电路模块相连，从而控制DMD靶芯片52投射出相移的正弦条纹图像和编码的黒白条纹图像，DMD靶芯片52上的图像通过第一变倍体10和物镜12投射于被测物体7的表面上，如图I中左侧箭头的路径。摄像机6通过体视显微镜的摄像目镜的接ロ 31相连，计算机与摄像机6相连。投射于被观察物体上受物体表面形貌调制变形的正弦条纹图像和黒白条纹图像通过物镜12和第二变倍体11成像于摄像机6的靶面。计算机再将从摄像机6获取的图像利用相移算法和格雷码算法分别生成分数级相位分布和整数级相位分布进而生成点云图像，从而完成立体视觉的数字化。与现有技术相比，采用LED光源使显微镜的体积更小、使用方便，另外还减小了散热风机振动引起的误差。为了避免杂散光的影响，投影目镜2外还设置有壳体5，LED光源51和DMD靶芯片52位于壳体5内。壳体5内还设置有滤光片53，滤光片53设置在LED光源51和DMD靶芯片52之间。壳体5内还设置有第一聚光装置54,第一聚光装置54设置在LED光源51和滤光片53之间。壳体5内还设置有第二聚光装置55，第二聚光装置55设置在滤光片53和DMD靶芯片52之间。上述两个聚光装置能够汇聚光线，減少光在传播过程中的损失并增加亮度，如图2。壳体5内设置有散热风扇57。实施例2[0026]本实施例是对实施例I的改进，本实施例中采用了去掉投影镜头的明基GP2 LED投影机。该LED投影机与投影目镜的接ロ 21连接。该LED投影机的基本结构可以參见图2中壳体5中的结构。明基GP2 LED投影机含有LED光源51和DMD靶芯片52。其余技术特征与实施例I相同。两个实施例中的每个技术特征均可以选择性使用，不同技术特征之间也可以任意组合。本实用新型中第一目镜I和第二目镜4用于立体视觉的双目观察，与第一目镜I分光的投影目镜2接LED光源及DMD靶芯片52，与第二目镜4分光的摄像目镜3接摄像机
6。其工作过程如下目视检查时使用第一目镜I和第二目镜4目视观察，需要测量时利用LED光源及DMD靶芯片52投射相移的正弦条纹图像和多频黑白条纹图像于被测物体7上，摄像机6分别采集在被测物体7上变形的相移的正弦条纹图像和多频黑白条纹图像，计算机利用相移算法和格雷码算法分别生成分数级相位分布和整数级相位分布进而生成点云 图像，从而完成立体视觉的数字化。
权利要求1.一种显微立体视觉数字化显微镜，其特征在于包括投影目镜(2)和摄像目镜(3)，投影目镜(2 )上设置有LED光源(51)和DMD靶芯片(52 )，摄像目镜(3 )上设置有摄像机(6 )，LED光源(51)发出的光线依次通过DMD靶芯片(52)及物镜(12)投射到被测物体(7)的表面再由摄像机(6)拍摄。
2.根据权利要求I所述的显微镜，其特征在于还包括与投影目镜(2)分光的观察物体微观形貌的第一目镜(I)和与摄像目镜(3)分光的观察物体微观形貌的第二目镜(4)。
3.根据权利要求I所述的显微镜，其特征在于投影目镜(2)上还设置有壳体(5)，LED光源(51)和DMD靶芯片(52)位于壳体(5)内。
4.根据权利要求I所述的显微镜，其特征在于壳体(5)内还设置有滤光片(53)，滤光片(53)设置在LED光源(51)和DMD革巴芯片(52)之间。
5.根据权利要求4所述的显微镜，其特征在干壳体(5)内还设置有第一聚光装置(54),第一聚光装置(54)设置在LED光源(51)和滤光片(53)之间。
6.根据权利要求4所述的显微镜，其特征在干壳体(5)内还设置有第二聚光装置(55),第二聚光装置(55)设置在滤光片(53)和DMD靶芯片(52)之间。
7.根据权利要求I所述的显微镜，其特征在于摄像机(6)连接有计算机。
8.根据权利要求I所述的显微镜，其特征在于DMD靶芯片(52)连接有计算机。
9.根据权利要求3所述的显微镜，其特征在干壳体(5)内设置有散热风扇(57)。
专利摘要本实用新型公开了一种显微立体视觉数字化显微镜，包括投影目镜(2)和摄像目镜(3)，投影目镜(2)上设置有LED光源(51)和DMD靶芯片(52)，摄像目镜(3)上设置有摄像机(6)，LED光源(51)发出的光线依次通过DMD靶芯片(52)及物镜(12)投射到被测物体(7)的表面再由摄像机(6)拍摄。该显微镜体积小、使用方便、测量精度高。
文档编号G01B9/04GK202599337SQ201220263018
公开日2012年12月12日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者刘浪, 万小新, 刘威, 庞淑屏, 战玉臣 申请人:沈阳同联集团高新技术有限公司