從視頻顯微鏡的發(fā)展歷程，看視頻顯微鏡的廣闊前景

2018年08月14日 09:10

　　視頻顯微鏡的發(fā)明的雛形是拍照顯微鏡，將顯微鏡下的圖像通過(guò)照相機(jī)鏡頭，投影到感光照片上，從而能透過(guò)圖片來(lái)觀察到需要被測(cè)物的成像。隨著CCD攝像機(jī)的廣泛應(yīng)用，顯微鏡也可以將實(shí)時(shí)的圖像轉(zhuǎn)移到屏幕上，直接實(shí)時(shí)觀察，并且能同時(shí)通過(guò)相機(jī)拍攝，一舉兩得。這就是視頻顯微鏡。

　　在八十年代中，隨著數(shù)碼業(yè)與電腦業(yè)的飛速發(fā)展，視頻顯微鏡的功能也得到了全面提升，操作使用更簡(jiǎn)便。

　　到九十年代末，半導(dǎo)體行業(yè)快速發(fā)展，晶元的出現(xiàn)，視頻顯微鏡的優(yōu)勢(shì)凸顯，配合的功能更強(qiáng)大，硬件與軟件相結(jié)合，智能化，人性化，使視頻顯微鏡在工業(yè)中的地位大大提升。

　　視頻顯微鏡的視場(chǎng)就是視頻顯微鏡所觀察到的范圍。

　　我們?cè)谑褂蔑@微鏡時(shí)，所看到的明亮的原形范圍，它的大小，可由目鏡里的視場(chǎng)光闌來(lái)調(diào)節(jié)。

　　視場(chǎng)直徑也稱視場(chǎng)寬度，是指在視頻顯微鏡下看到的圓形視場(chǎng)內(nèi)所能容納被檢物體的實(shí)際范圍。視場(chǎng)直徑越大，越便于觀察。

　　參照公式：F=FN/Mob

　　[F:視場(chǎng)直徑，F(xiàn)N：視場(chǎng)數(shù)，Mob:物鏡放大率。視場(chǎng)數(shù)(FieldNumber,簡(jiǎn)寫(xiě)為FN)，標(biāo)刻在目鏡的鏡筒外側(cè)]

　　由以上公式可看出下面兩點(diǎn)：

　　1.視場(chǎng)直徑與視場(chǎng)數(shù)成正比。

　　2.增大物鏡的倍數(shù)，則視場(chǎng)直徑減小。因此，若在低倍鏡下可以看到被檢物體的全貌，而換成高倍物鏡，就只能看到被檢物體的很小一部分。也就是說(shuō)，放大倍數(shù)越大視場(chǎng)比較小，關(guān)系是成反比。

　　視頻顯微鏡的應(yīng)用廣泛，因?yàn)橐曨l顯微鏡不僅性能可靠，操作簡(jiǎn)單，使用方便，且外形美觀，使用范圍廣泛，滿足現(xiàn)代生物、醫(yī)藥、環(huán)境、農(nóng)林、化工、微電子、半導(dǎo)體等領(lǐng)域的檢驗(yàn)、測(cè)量分析要求，廣泛用于學(xué)校、生物工程和科學(xué)研究、工業(yè)裝配、測(cè) 試測(cè)量以及品質(zhì)控制。

　　視頻顯微鏡不僅可以依靠光源及光學(xué)器件系統(tǒng)擴(kuò)大物體，還可以利用光學(xué)器件、光源、電子電路還有測(cè)量軟件集成的小型圖像傳感器來(lái)擴(kuò)大圖像。使用過(guò)傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡的伙伴們?cè)趧偸褂贸跗冢瑢?duì)用目鏡來(lái)觀測(cè)物體覺(jué)得都不容易，這就是因?yàn)樵谑褂玫臅r(shí)候，圖像的清晰度及景深感，只有熟練的顯微鏡操作人員才能輕易獲得。對(duì)于一個(gè)接觸顯微鏡不久的新手來(lái)說(shuō)，調(diào)整視覺(jué)的路徑不是那么容易的。

　　即使人的眼睛會(huì)適應(yīng)透過(guò)目鏡觀測(cè)，卻仍需要不斷地去校準(zhǔn)并整合各種圖像信息。時(shí)間長(zhǎng)了，這種一成不變的運(yùn)作很容易使人身心疲憊。長(zhǎng)時(shí)間使用顯微鏡的運(yùn)作對(duì)人體有負(fù)面影響，早被人們大書(shū)特書(shū)，已有廣泛研究。結(jié)果表明，大部分由此產(chǎn)生的健康問(wèn)題都會(huì)對(duì)勞動(dòng)生產(chǎn)率產(chǎn)生不良影響，相應(yīng)地也會(huì)增加對(duì)工人的補(bǔ)償費(fèi)用。

　　而視頻顯微鏡可將擴(kuò)大了的圖像投射到監(jiān)視器上，這就意味著有更多的人能夠看到擴(kuò)大后的圖像。于是，工藝步驟和檢測(cè)技術(shù)就可演示給同步觀看監(jiān)視器給出圖像的一群人。

　　視頻顯微鏡采用可保存為影片或者靜態(tài)圖片的電子化處理圖像，將其用于質(zhì)量控制過(guò)程中的文檔記錄。典型的視頻顯微鏡配置包括一部攝像機(jī)，用導(dǎo)線連接到監(jiān)視器上。攝像機(jī)安裝在立式/臂式支架上，或者附屬于傳統(tǒng)的顯微鏡。監(jiān)視器尺寸不斷增大，使擴(kuò)大后的圖像看起來(lái)更大些，但并不能提高由光學(xué)系統(tǒng)和攝像機(jī)產(chǎn)生的圖像分辨率。一個(gè)采用大監(jiān)視器的視頻顯微鏡系統(tǒng)，可能會(huì)因?yàn)槠聊怀叽缱兇蠖@得高的擴(kuò)大能力，但實(shí)際上卻可能只有很低的分辨率和可憐的清晰度。攝像機(jī)和光學(xué)系統(tǒng)決定了在更高擴(kuò)大倍數(shù)情況下的圖像質(zhì)量和分辨率。

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