基于usb顯微探頭和步進掃描臺的可定位顯微成像系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及顯微成像系統，特別是涉及一種基于USB顯微探頭和步進掃描臺的可定位顯微成像系統。
【背景技術】
[0002]USB顯微鏡將光學顯微鏡與圖像傳感器結合，并基于USB接口實現計算機中成像及圖像處理，具有便攜、測量方便等優點，在產品檢驗、生物解剖、珠寶古玩鑒定等生活生產領域有著諸多應用。但是，目前的USB顯微系統大多只是單個的探頭或只有簡易的支架，通過手動操作來調節被測位置，具有定位不準確的缺陷。
【發明內容】
[0003]為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的是提供一種基于USB顯微探頭和步進掃描臺的可定位顯微成像系統。
[0004]本發明所采用的技術方案是:基于USB顯微探頭和步進掃描臺的可定位顯微成像系統包括:具有底座、立柱、橫梁、滑塊和調節機構的機架，USB顯微成像單元以及二維步進掃描單元，USB顯微成像單元包括同軸線裝置的固定鏡筒和活動調焦鏡筒，固定鏡筒位于活動調焦鏡筒的上方并與橫梁固定，在固定鏡筒內裝有CMOS成像單元，活動調焦鏡筒內裝有第一照明光源和透鏡，透鏡位于第一照明光源的上方，二維步進掃描單元包括固定于底座上用于放置樣品的步進移動臺，步進移動臺中心有一軸向通孔，該軸向通孔與開設在底座上的凹孔相對應，在底座的凹孔中設有第二照明光源，步進移動臺上安裝有Y軸步進驅動器及X軸步進驅動器，Y軸步進驅動器及X軸步進驅動器與步進控制器相連，CMOS成像單元通過USB接口與計算機連接，步進控制器通過控制接口與計算機連接。
[0005]與現有技術相比，本發明的有益效果是:基于現有USB顯微探頭，同時利用二維步進掃描臺進行樣品的移動控制，結構簡單，應用方便，避免了手動操作的定位不準確及產生的各種誤差，提高自動化程度，可以減少操作人員的工作量，提高圖像采集的工作效率。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發明的整體系統示意圖。
[0007]圖中:USB顯微成像單元(1)、二維步進掃描單元(2)、橫梁(3)、滑塊(4)、立柱
(5)、調節機構(6)、底座(7)、第二照明光源(8)、計算機(10)、控制接口(11)、步進控制器
(12)、活動調焦鏡筒(13)、固定鏡筒(14)、CMOS成像單元(15)、透鏡(16)、第一照明光源
(17)、樣品(18)、Y軸步進驅動器(19)、X軸步進驅動器(20)。
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖對本發明進一步說明。
[0009]如圖1所示，基于USB顯微探頭和步進掃描臺的可定位顯微成像系統包括:具有底座7、立柱5、橫梁3、滑塊4和調節機構6的機架，USB顯微成像單元I以及二維步進掃描單元2，USB顯微成像單元I包括同軸線裝置的固定鏡筒14和活動調焦鏡筒13，固定鏡筒14位于活動調焦鏡筒13的上方并與橫梁3固定，橫梁3與滑塊4、調節機構6連接，橫梁3通過調節調節機構6在立柱5上可實現垂直方向的移動調整。在固定鏡筒14內裝有CMOS成像單元15，活動調焦鏡筒13內裝有第一照明光源17和透鏡16，透鏡16位于第一照明光源17的上方，二維步進掃描單元2包括固定于底座7上用于放置樣品18的步進移動臺，步進移動臺中心有一軸向通孔，該軸向通孔與開設在底座7上的凹孔相對應，在底座7的凹孔中設有第二照明光源8，第一照明光源17與第二照明光源8對樣品18進行反射及透射照明。樣品通過成像透鏡16可在CMOS成像單元15清晰成像。步進移動臺上安裝有Y軸步進驅動器19及X軸步進驅動器20，Y軸步進驅動器19及X軸步進驅動器20與步進控制器12相連，步進控制器12通過PCI8620型D/A控制接口 11與計算機10連接，通過計算機10中的控制軟件控制Y軸步進驅動器19及X軸步進驅動器20，實現對二維步進臺XY向的移動操作。CMOS成像單元15通過USB接口與計算機10連接，傳輸圖像數據到計算機，實現圖像采集，在計算機中顯示被測樣品18成像，通過計算機軟件界面，對被測樣品的定位或重入。
[0010]本發明提供的基于USB顯微探頭和步進掃描臺的可定位顯微成像系統，由USB顯微探頭實現微納米樣品的數碼顯微成像，由計算機控制二維步進掃描臺，實現樣品的二維掃描或移動，同時通過計算機控制軟件，實現樣品觀察區域的可定位或可重入。利用USB顯微探頭結構簡便，應用方便的特點，同時避免目前的USB顯微系統由手動操作帶來的定位不準確的缺陷，提高自動化程度，可以減少操作人員的工作量，提高圖像采集的工作效率，具有廣泛的實際應用前景。
【主權項】
1.基于USB顯微探頭和步進掃描臺的可定位顯微成像系統，其特征是:包括具有底座(7)、立柱(5)、橫梁(3)、滑塊(4)和調節機構(6)的機架，USB顯微成像單元(I)以及二維步進掃描單元(2)，USB顯微成像單元(I)包括同軸線裝置的固定鏡筒(14)和活動調焦鏡筒(13)，固定鏡筒(14)位于活動調焦鏡筒(13)的上方并與橫梁(3)固定，在固定鏡筒(14)內裝有CMOS成像單元(15 )，活動調焦鏡筒(13 )內裝有第一照明光源(17)和透鏡(16 )，透鏡(16)位于第一照明光源(17)的上方，二維步進掃描單元(2)包括固定于底座(7)上用于放置樣品(18)的步進移動臺，步進移動臺中心有一軸向通孔，該軸向通孔與開設在底座(7 )上的凹孔相對應，在底座(7 )的凹孔中設有第二照明光源(8 )，步進移動臺上安裝有Y軸步進驅動器(19)及X軸步進驅動器(20)，Y軸步進驅動器(19)及X軸步進驅動器(20)與步進控制器(12)相連，CMOS成像單元(15)通過USB接口與計算機(10)連接，步進控制器(12)通過控制接P (11)與計算機(10)連接ο
【專利摘要】本發明公開的基于USB顯微探頭和步進掃描臺的可定位顯微成像系統包括：具有底座、立柱、橫梁、滑塊和調節機構的機架，USB顯微成像單元以及二維步進掃描單元。由USB顯微成像單元實現微納米樣品的數碼顯微成像，由計算機控制二維步進掃描單元實現樣品的二維掃描或移動；同時，通過計算機的軟件控制界面，實現樣品觀察區域的可定位或可重入。本發明結構簡單，應用方便，避免了手動操作的定位不準確及產生的各種誤差，提高自動化程度，可以減少操作人員的工作量，提高圖像采集的工作效率。
【IPC分類】G02B21-32, G02B21-36
【公開號】CN104777604
【申請號】CN201510179974
【發明人】尤清揚, 章海軍
【申請人】浙江大學
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月16日