普通顯微鏡操作控制平臺(tái)的自動(dòng)化改造.pdf

1、目前，高科技研究型顯微鏡(例如的透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡)等光學(xué)儀器的調(diào)焦系統(tǒng)大部分都已經(jīng)采用了自動(dòng)調(diào)焦，有些配備數(shù)碼照相系統(tǒng)，這些儀器價(jià)格昂貴。本項(xiàng)目旨在將普通顯微鏡(例如目前高等學(xué)校普遍使用的產(chǎn)品型號(hào)為XSP-2C、44X3A的顯微鏡)進(jìn)行改造，并在數(shù)臺(tái)普通顯微鏡組成的局域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)傳送、圖像傳送方面優(yōu)越于高科技研究型顯微鏡，減少了普通的教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)成本，更適合當(dāng)前我國(guó)教學(xué)狀況。 本系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)載物臺(tái)的X、

2、Y兩軸和進(jìn)行圖像觀察的Z軸運(yùn)動(dòng)，對(duì)三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)采用上位機(jī)控制，RS232通訊。在上位機(jī)的圖像處理中，對(duì)當(dāng)前圖像清晰度判別函數(shù)進(jìn)行對(duì)比，并采用小波變換對(duì)圖像清晰度進(jìn)行判別，使系統(tǒng)快速聚焦。對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度和定位精度進(jìn)行了分析，用誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ㄌ岣吡讼到y(tǒng)的精度。 本項(xiàng)目的主要工作 (1)自制多軸控制器，采用一片單片機(jī)通過擴(kuò)展，控制四個(gè)方向的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，即顯微鏡載物臺(tái)的X、Y及Z軸方向，鏡頭的轉(zhuǎn)動(dòng)方

3、向。 (2)控制普通(改進(jìn)后的)顯微鏡使用的計(jì)算機(jī)操作平臺(tái)，采用VB6.0編程，精確顯示顯微鏡物鏡的位置。通過數(shù)碼照相，在該操作平臺(tái)上亦能顯示圖像，顯微鏡物鏡的操作與顯示圖像的清晰度聯(lián)系在一起，有利調(diào)節(jié)比較。 (3)在該顯微鏡使用的計(jì)算機(jī)操作平臺(tái)上，不僅精確顯示顯微鏡物鏡的當(dāng)前位置，同時(shí)能保留十幾個(gè)這樣精確顯示顯微鏡物鏡的位置(可根據(jù)需要添加)的顯示，以便在以后的顯微鏡測(cè)試相同、相似標(biāo)本時(shí)，能迅速使物鏡到達(dá)指定位置，

4、然后再進(jìn)行微調(diào)，節(jié)省時(shí)間，提高工作效率。因此該設(shè)備具有記憶顯示功能。 (4)數(shù)據(jù)共享 將數(shù)十臺(tái)普通顯微鏡的改造后，聯(lián)成局域網(wǎng)，把教師用的計(jì)算機(jī)操作平臺(tái)作為總臺(tái)，在總臺(tái)上可將調(diào)整好的精確顯示物鏡的位置，通過局域的聯(lián)接，下傳到學(xué)生用的控制顯微鏡計(jì)算機(jī)操作平臺(tái)上，學(xué)生便可根據(jù)教師的數(shù)據(jù)很方便的調(diào)節(jié)顯微鏡，達(dá)到預(yù)期的效果。同時(shí)，教師用計(jì)算機(jī)操作平臺(tái)(總臺(tái))上顯示學(xué)生調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)，可方便的制止學(xué)生因操作不當(dāng)(例如調(diào)節(jié)超限)損壞顯微鏡，具