顯微實驗設備及遠程顯微實現系統的制作方法

專利名稱:顯微實驗設備及遠程顯微實現系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種顯微實驗設備及遠程顯微實驗系統，所述顯微實驗設備包括：顯微攝像設備(1)、自動顯微鏡(2)和控制盒3；所述顯微攝像設備(1)與所述自動顯微鏡(2)連接，用于采集所述自動顯微鏡(2)根據樣本形成的顯微圖像；所述控制盒(3)與所述自動顯微鏡(2)通信連接，用于根據用戶觸發的操作指令控制所述自動顯微鏡(2)的工作狀態。本實用新型通過顯微攝像設備和控制盒即可遠程控制自動顯微鏡完成顯微實驗，可有效提高閑置資源的利用率。
【專利說明】
顯微實驗設備及遠程顯微實現系統
技術領域
[0001]本實用新型實施例涉及信息技術領域，尤其涉及一種顯微實驗設備及遠程顯微實現系統。
【背景技術】
[0002]隨著互聯網、物聯網、移動通訊的日臻完善，智慧教育的持續推進，以及有識之士的大聲疾呼，互聯網思維開始嵌入教育工作者的頭腦中，影響教學理念、教學方式的轉變，在教學的諸多領域引發了變革。
[0003]觀察和實驗在基礎教育中具有不可替代的作用。但傳統實驗教學是在教室或實驗室中進行的，學生實驗受到教育資源、教學環境、教學時間、師資力量等多種因素的制約。一方面學生渴望做實驗，但實驗資源或時間不具備;另一方面，某些學校又有大量教學儀器閑置，但管理方式落后，造成資源浪費，同時由于缺少有效的載體，優質教育資源不能共享。
[0004]因此，急需一種可以遠程控制的顯微實驗設備，以解決上述技術問題。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型提供一種顯微實驗設備及遠程顯微實驗系統，以遠程控制顯微實驗，有效提尚資源利用率。
[0006]第一方面，本實用新型實施例提供了一種顯微實驗設備，包括:顯微攝像設備1、自動顯微鏡2和控制盒3;
[0007]所述顯微攝像設備I與所述自動顯微鏡2連接，用于采集所述自動顯微鏡2根據樣本形成的顯微圖像；
[0008]所述控制盒3與所述自動顯微鏡2通信連接，用于根據用戶觸發的操作指令控制所述自動顯微鏡2的工作狀態。
[0009]第二方面，本實用新型實施例還提供了一種遠程顯微實現系統，上述第一方面所述的顯微實驗設備。
[0010]本實用新型通過顯微攝像設備和控制盒即可遠程控制自動顯微鏡完成顯微實驗，可有效提高閑置資源的利用率。
【附圖說明】

[0011]圖1是本實用新型實施例一中的一種顯微實驗設備的結構圖；
[0012]圖2A是本實用新型實施例二中的一種遠程顯微實現系統的結構圖；
[0013]圖2B是本實用新型實施例二中的一種遠程顯微實現系統中的顯微實驗設備、遠程客戶端和服務器的連接關系示意圖；
[0014]圖2C是本實用新型實施例二中的一種遠程顯微實現系統中的遠程客戶端的結構圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關的部分而非全部結構。
[0016]實施例一
[0017]圖1為本實用新型實施例一提供的一種顯微實驗設備的結構圖，本實施例所述的顯微實驗設備可適用于遠程控制自動顯微鏡進行顯微實驗或觀摩顯微實驗的場景，如圖1所示，具體包括:顯微攝像設備1、自動顯微鏡2和控制盒3;
[0018]所述顯微攝像設備I與所述自動顯微鏡2)連接，用于采集所述自動顯微鏡2根據樣本形成的顯微圖像;所述控制盒3與所述自動顯微鏡2通信連接，用于根據用戶觸發的操作指令控制所述自動顯微鏡2的工作狀態。
[0019]其中，所述顯微攝像設備可優選為顯微相機。所述自動顯微鏡2用于根據樣本形成顯微圖像。所述顯微攝像設備I具體可通過C型接口與所述自動顯微鏡2連接。
[0020]在上述實施例的基礎上，所述顯微實驗設備還包括:計算機4;
[0021]所述計算機4與所述顯微攝像設備I通信連接，用于顯示和/或處理所述顯微攝像設備I采集的顯微圖像。
[0022]在上述實施例的基礎上，所述顯微實驗設備還包括:交換機5;
[0023]所述交換機5與所述控制盒3、所述計算機4通信連接，用于供所述控制盒3和所述計算機4與外部通信設備建立通信連接。
[0024]其中，所述外部通信設備具體可為遠程客戶端或服務器，所述交換機5可與外部通信設備建立通信連接，用戶可將操作指令通過外部通信設備傳輸至所述控制盒3，所述控制盒3將所述操作指令傳輸至所述自動顯微鏡2，從而控制所述自動顯微鏡2的工作狀態。
[0025]所述計算機4也可通過交換機5與外部通信設備進行信息傳遞，例如將顯微圖像發送至外部通信設備進行進一步處理。
[0026]在上述實施例的基礎上，所述顯微實驗設備還包括:監控攝像設備6;
[0027]所述監控攝像設備6與所述交換機5通信連接，用于監控所述顯微實驗設備的工作狀態，并通過交換機5傳輸至所述計算機4和/或外部通信設備。
[0028]其中，所述監控攝像設備6可為監控相機，用于監控所述顯微實驗設備的整個工作過程，并將監控畫面通過交換機5傳輸至所述計算機4和/或外部通信設備進行顯示或處理。
[0029]本實施例通過顯微攝像設備和控制盒即可遠程控制自動顯微鏡完成顯微實驗，可有效提高閑置資源的利用率。
[0030]實施例二
[0031]圖2A為本實用新型實施例二提供的一種遠程顯微實驗系統的結構圖，本實施例所述的遠程顯微實驗系統可適用于遠程控制自動顯微鏡進行顯微實驗或觀摩顯微實驗的場景，如圖2A所示，具體包括:上述實施例一所述的至少一臺顯微實驗設備9，此外，還包括服務器7和至少一個遠程客戶端8;
[0032]具體的，所述顯微實驗設備9、所述服務器7和所述遠程客戶端8具體的連接關系如圖2B所示，所述服務器7與所述交換機5通信連接，用于存儲教學資源，并包含用于存儲用戶信息和/或顯微實驗設備工作狀態信息的數據庫。其中，所述教學資源包含課件資源，例如顯微數字切片資源和顯微課件資源庫，顯微課件資源可以是PPT課件、多媒體視頻流、圖片和其他類型OFFICE文檔。數據庫包括用戶數據庫和設備數據庫，用戶數據庫包含用戶的基本信息和用戶資源庫，用戶資源庫中是用戶的實驗報告、分享及網友點評等。設備數據庫包含了設備狀態信息，設備狀態信息包含設備的數量、設備的連接狀態和設備的使用狀態等。
[0033]所述遠程客戶端8與所述服務器7通信連接，用于控制所述顯微實驗設備進行顯微實驗或觀摩顯微實驗。
[0034]其中，如圖2C所示，所述遠程客戶端8包括:登陸模塊81、虛擬實驗模塊82、真實實驗模塊83、資源調用模塊84、顯微圖像處理模塊85和用戶實驗報告模塊86;
[0035]所述登陸模塊81用于訪問所述服務器7中的教學資源和/或數據庫中的用戶信息，并建立與服務器7的連接，申請所需的顯微實驗；
[0036]所述虛擬實驗模塊82用于將用戶的操作命令通過所述服務器7、所述交換機5和所述控制盒3傳輸到所述自動顯微鏡2，實現對所述自動顯微鏡2的自動控制；
[0037]所述真實實驗模塊83用于實時接收并顯示所述監控攝像設備6通過所述交換機5傳輸過來的顯微實驗設備的工作狀態；
[0038]所述資源調用模塊84用于根據所述顯微攝像設備I傳輸過來的當前顯微實驗所觀察的目標從所述服務器7中自動匹配相應的教學資源，實現與遠程顯微實驗所觀察結果的對比學習和/或輔助學習；
[0039]所述顯微圖像處理模塊85用于實時顯示所述顯微攝像設備I采集的顯微圖像，并對所述顯微圖像進行拍照、錄像、處理和測量；
[0040]所述用戶實驗報告模塊86用于根據用戶所進行的顯微實驗形成實驗報告，并提交到教學資源庫中，實現顯微實驗的分享。
[0041]下面通過具體實施例，說明本實施例所述提供的遠程顯微實現系統的工作原理。在本實施例所述提供的遠程顯微實現系統中，所有的顯微實驗設備9通過交換機5與服務器7通信連接，服務器7與顯微實驗設備9的信息流包含控制信息流(包含用于控制自動顯微鏡2進行顯微實驗的指令)、狀態信息流(包含顯微實驗設備的工作狀態)和圖像數據流(包含采集的顯微圖像和/或顯微實驗設備的工作狀態圖像)；在服務器7中包含了教學資源、數據庫等軟體信息;服務器7與遠程客戶端8通過internet網連接，信息流包含了控制信息流、狀態信息流、圖像數據流、資源和數據庫信息流等。
[0042]顯微攝像設備1，這里具體可以是顯微相機，顯微相機通過C接口與自動顯微鏡2連接，采集自動顯微鏡2的光學成像，并通過數據線將圖像數據傳輸到計算機4進行采集、處理、顯示和傳輸。自動顯微鏡2通過控制線與控制盒3連接實現自動控制。同時控制盒3與交換機5進行連接，計算機4和服務器7都與交換機5實現了連接，因此通過計算機4或服務器7都可實現對控制盒3的控制，從而實現對自動顯微鏡2的自動控制。監控攝像設備6，這里可使用監控相機，監控相機與交換機5進行連接，因此通過計算機4或服務器7都可實現對監控相機的圖像數據采集、處理、顯示和傳輸。
[0043]具體的，在進行遠程顯微試驗時，遠程客戶端8實現對顯微實驗設備的控制并進行相關實驗過程。用戶通過遠程客戶端8的登陸模塊81訪問服務器7中的教學資源、數據庫中的用戶基本信息建立與服務器7的連接，并申請所需的顯微實驗。顯微實驗列表通過服務器7中的教學資源、數據庫中的設備數據庫包含的設備狀態信息進行顯示，并反饋給遠程客戶端8，遠程客戶端8選擇所列出的空閑設備進行遠程控制。如果沒有空閑的設備，遠程客戶端8進行等待直到有空閑的設備可供遠程控制。顯微實驗設備遠程控制連接成功后，遠程客戶端8開啟如下功能模塊:虛擬實驗模塊82、真實實驗模塊83、資源調用模塊84、顯微圖像處理模塊85和用戶實驗報告模塊86。遠程客戶端8通過對虛擬實驗模塊82進行操作，操作命令通過服務器7、交換機5、控制盒3傳輸到自動顯微鏡2，實現對自動顯微鏡2的自動控制;真實實驗模塊83可以實時顯示顯微實驗設備9的實時工作狀態，這個實時工作狀態來自監控相機6;根據當前實驗所觀察的目標，資源調用模塊84自動匹配相應的教學資源，可實現對顯微數字切片資源和顯微課件資源庫的訪問，實現與遠程實驗所觀察結果的對比學習、輔助學習等；顯微圖像處理模塊85顯示來自顯微攝像設備I所采集的顯微實時圖像，同時可對實現對圖像進行拍照、錄像、處理和測量等功能；用戶實驗報告模塊86可實現對所進行的實驗進行實驗報告制作并提交到資源庫中，從而實現實驗分享。用戶結束實驗后斷開與顯微實驗設備9的連接，系統更新顯微實驗設備9的設備狀態信息。
[0044]在遠程客戶端8實現遠程觀摩實驗時，用戶通過遠程客戶端8的登陸模塊81訪問服務器7中的教學資源、數據庫中的用戶基本信息建立與服務器7的連接，并申請所需觀摩的顯微實驗。顯微實驗列表通過服務器7中的教學資源、數據庫中的設備數據庫包含的設備狀態信息進行顯示，并反饋給遠程客戶端8，遠程客戶端8選擇所列出的可觀摩設備進行遠程觀摩。如果沒有可觀摩的設備，遠程客戶端8進行等待直到有觀摩的設備可供遠程觀摩。顯微實驗設備9遠程觀摩連接成功后，遠程客戶端8開啟如下功能模塊:虛擬實驗模塊82、真實實驗模塊83、資源調用模塊84、顯微圖像處理模塊85和用戶實驗報告模塊86。此時，遠程客戶端8不能對虛擬實驗模塊82進行操作，只能觀摩其他遠程客戶端8的操作;真實實驗模塊83可以實時顯示顯微實驗設備的實時狀態，這個實時狀態來自的監控相機6;根據當前實驗所觀察的目標，資源調用模塊84自動匹配相應的資源，可實現對顯微數字切片資源和顯微課件資源庫的訪問，實現與遠程實驗所觀察結果的對比學習、輔助學習等；顯微圖像處理模塊85顯示來自顯微攝像設備I所采集的顯微圖像，同時可對實現對圖像進行拍照、錄像、處理和測量等功能；用戶實驗報告模塊86可實現對所觀摩的實驗進行實驗報告制作，并提交到資源庫中，從而實現實驗觀摩分享。用戶結束觀摩后斷開與顯微實驗設備的連接，系統更新顯微實驗設備的設備狀態信息。
[0045]在遠程客戶端實現個人空間管理和自主學習時，遠程客戶端8實現遠程觀摩實驗。用戶通過遠程客戶端8的登陸模塊81訪問服務器7中的資源、數據庫中的用戶基本信息建立與服務器7的連接。連接成功后，遠程客戶端8可實現對用戶基本信息的修改，用戶資源庫的編輯、添加和刪除等操作，同時也可以進行自主學習，訪問課件資源中的顯微數字切片資源和顯微課件資源庫。
[0046]本實施例通過采用監控相機和自動顯微鏡相結合，實現了虛擬顯微實驗和真實顯微實驗的有機結合，并通過自動識別當前自動顯微鏡所觀察的目標，自動匹配相應的課件資源與實驗進行有機結合，并通過網絡傳輸技術實現了遠程顯微實驗觀摩，使顯微實驗不受時間、空間的限制，顯微實驗更加方便，有效提高了閑置資源的利用率。
[0047]注意，上述僅為本實用新型的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本實用新型不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本實用新型的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本實用新型進行了較為詳細的說明，但是本實用新型不僅僅限于以上實施例，在不脫離本實用新型構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本實用新型的范圍由所附的權利要求范圍決定。
【主權項】
1.一種顯微實驗設備，其特征在于，包括:顯微攝像設備(I)、自動顯微鏡(2)和控制盒(3)； 所述顯微攝像設備(I)與所述自動顯微鏡(2)連接，用于采集所述自動顯微鏡(2)根據樣本形成的顯微圖像； 所述控制盒(3)與所述自動顯微鏡(2)通信連接，用于根據用戶觸發的操作指令控制所述自動顯微鏡(2)的工作狀態。2.根據權利要求1所述的顯微實驗設備，其特征在于，還包括:計算機(4); 所述計算機(4)與所述顯微攝像設備(I)通信連接，用于顯示和/或處理所述顯微攝像設備(I)采集的顯微圖像。3.根據權利要求2所述的顯微實驗設備，其特征在于，還包括:交換機(5); 所述交換機(5)與所述控制盒(3)、所述計算機(4)通信連接，用于供所述控制盒(3)和所述計算機(4)與外部通信設備建立通信連接。4.根據權利要求3所述的顯微實驗設備，其特征在于，還包括:監控攝像設備(6); 所述監控攝像設備(6)與所述交換機(5)通信連接，用于監控所述顯微實驗設備的工作狀態，并通過交換機傳輸至所述計算機(4)和/或外部通信設備。5.根據權利要求1?4任一項所述的顯微實驗設備，其特征在于，所述顯微攝像設備(I)通過C型接口與所述自動顯微鏡(2)連接。6.根據權利要求1?4任一項所述的顯微實驗設備，其特征在于，所述顯微攝像設備(I)為顯微相機，和/或監控攝像設備(6)為監控相機。7.—種遠程顯微實現系統，其特征在于，包括權利要求1?6任一項所述的顯微實驗設備。8.根據權利要求7所述的遠程顯微實現系統，其特征在于，還包括:服務器(7)和交換機(5)； 所述服務器(7)與所述交換機(5)通信連接，用于存儲教學資源，并包含用于存儲用戶信息和/或顯微實驗設備工作狀態信息的數據庫。9.根據權利要求8所述的遠程顯微實現系統，其特征在于，還包括:遠程客戶端(8); 所述遠程客戶端(8)與所述服務器(7)通信連接，用于控制所述顯微實驗設備進行顯微實驗或觀摩顯微實驗。10.根據權利要求9所述的遠程顯微實現系統，其特征在于，還包括:監控攝像設備(6); 相應的，所述遠程客戶端(8)包括: 登陸模塊，用于訪問所述服務器(7)中的教學資源和/或數據庫中的用戶信息，并建立與服務器(7)的連接，申請所需的顯微實驗； 虛擬實驗模塊，用于將用戶的操作命令通過所述服務器(7)、所述交換機(5)和所述控制盒(3)傳輸到所述自動顯微鏡(2)，實現對所述自動顯微鏡(2)的自動控制； 真實實驗模塊，用于實時接收并顯示所述監控攝像設備(6)通過所述交換機(5)傳輸過來的顯微實驗設備的工作狀態； 資源調用模塊，用于根據所述顯微攝像設備(I)傳輸過來的當前顯微實驗所觀察的目標從所述服務器(7)中自動匹配相應的教學資源，實現與遠程顯微實驗所觀察結果的對比學習和/或輔助學習； 顯微圖像處理模塊，用于實時顯示所述顯微攝像設備(I)采集的顯微圖像，并對所述顯微圖像進行拍照、錄像、處理和測量； 用戶實驗報告模塊，用于根據用戶所進行的顯微實驗形成實驗報告，并提交到教學資源庫中，實現顯微實驗的分享。
【文檔編號】G09B5/02GK205722483SQ201620185546
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月10日
【發明人】楊鵬, 魯江峰, 胡木榮
【申請人】寧波舜宇儀器有限公司