本發(fā)明屬于顯微鏡鑒別與測(cè)量領(lǐng)域，特別是一種高發(fā)光強(qiáng)度光源顯微鏡及圖像鑒別分析裝置和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的透射型試樣顯微鏡人工照明一般采用白熾燈，其缺點(diǎn)是發(fā)光效率低，發(fā)熱兩大，對(duì)經(jīng)染色呈深色的被見物體試樣，難以通過顯微鏡或顯微投影儀鑒別其結(jié)構(gòu)形態(tài)，例如價(jià)格較高的染色羊絨混制紡織品中，羊絨含量組份測(cè)定很難從表面形態(tài)來鑒別分析羊絨及其混紡纖維的比例，給紡織纖維制品的顯微鏡鑒別方法帶來困難。目前對(duì)這一問題采取的措施是，預(yù)先將深色纖維用化學(xué)試劑退色來提高試樣的透光度，但該方法除了手續(xù)繁瑣、花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)外，化學(xué)試劑處理使纖維尺寸膨脹或收縮產(chǎn)生測(cè)量結(jié)果的誤差。

纖維鑒別與組份分析可采用光學(xué)顯微鏡法，用顯微鏡觀察纖維縱向和橫截面結(jié)構(gòu)形態(tài)特征，對(duì)照纖維的標(biāo)準(zhǔn)照片來識(shí)別未知纖維的類別，將不同纖維區(qū)別開來，分別測(cè)量直徑或截面積及計(jì)數(shù)根數(shù)，從而計(jì)算出各組纖維的重量百分比含量。目前，國(guó)內(nèi)纖維檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)在鑒別和測(cè)量纖維直徑與截面積時(shí)常用光學(xué)顯微投影儀，將纖維片段放大500倍后投影到儀器屏幕上，用通過屏幕圓心的刻度尺量處纖維寬度或用楔形尺測(cè)量纖維直徑，逐次記錄測(cè)量結(jié)果，求出纖維直徑平均值。該方法存在主要問題是，必須在暗室內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，人工操作較多，另外成像清晰度不夠，對(duì)纖維表面結(jié)構(gòu)分辨能力不強(qiáng)，特別是對(duì)染色較深的纖維表面結(jié)構(gòu)形態(tài)難以識(shí)別。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高發(fā)光強(qiáng)度光源顯微鏡及圖像鑒別分析裝置和應(yīng)用，主要解決上述現(xiàn)有的技術(shù)所存在的缺陷，采用內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED并加集光罩新的顯微鏡光源特殊結(jié)構(gòu)，與顯微鏡、攝像頭和圖形分析系統(tǒng)組合，形成一個(gè)新型高發(fā)光強(qiáng)度光源顯微鏡圖像鑒別分析裝置，采用該裝置顯著地提高對(duì)被測(cè)對(duì)象識(shí)別是成像清晰度和透光強(qiáng)度，在應(yīng)用與纖維鑒別與組份分析測(cè)試時(shí)，纖維結(jié)構(gòu)形態(tài)成像清晰，測(cè)量精度高，尤其適用于解決目前透射型顯微鏡對(duì)深色物體試樣表面結(jié)構(gòu)形態(tài)鑒別和組份分析的困難，使顯微鏡鑒別分析技術(shù)的發(fā)展有了新的突破。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種高發(fā)光強(qiáng)度光源顯微鏡，其特征在于：它包括的內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED集光光源裝置；所述的內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED集光光源裝置包括電源、亮度調(diào)節(jié)器、內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED光源、集光罩、燈座；內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED光源集光罩中心線集光焦點(diǎn)處，通過燈座固裝在顯微鏡內(nèi)部底座內(nèi)，其所發(fā)的光線通過集光罩產(chǎn)生成束的平行光；通過亮度調(diào)節(jié)器控制內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED光源發(fā)光強(qiáng)弱，并借助集光罩給試樣鑒別分析提供所需的光線強(qiáng)度。

所述的內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED集光光源裝置，其特征在于：所述的內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED集光光源上帶有散熱結(jié)構(gòu)。

一種高發(fā)光強(qiáng)度光源顯微鏡圖像鑒別分析裝置，其特征在于：它包括上述的高發(fā)光強(qiáng)度光源的顯微鏡及攝像頭；所述的高發(fā)光強(qiáng)度光源的顯微鏡還包括光闌、聚光鏡、載物臺(tái)、物鏡和鏡筒；內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED光源所發(fā)的光線通過集光罩、光闌、聚光鏡后照射到載物臺(tái)上方的試樣上；所述的攝像頭置于鏡筒上。

所述的高發(fā)光強(qiáng)度光源顯微鏡圖像鑒別分析裝置，其特征在于：所述的攝像頭通過數(shù)據(jù)線把攝取到的試樣結(jié)構(gòu)形態(tài)圖像傳輸給計(jì)算機(jī)，安裝在計(jì)算機(jī)內(nèi)圖像鑒別分析系統(tǒng)讓試樣結(jié)構(gòu)形態(tài)實(shí)時(shí)顯示在顯示器屏幕上。

所述的高發(fā)光強(qiáng)度光源顯微鏡圖像鑒別分析裝置，其特征在于：所述的屏幕上呈現(xiàn)出清新的試樣表面結(jié)構(gòu)形態(tài)，由此判定試樣的品種類別，并通過安裝在計(jì)算機(jī)內(nèi)圖像鑒別分析系統(tǒng)，可測(cè)量試樣各項(xiàng)結(jié)構(gòu)形態(tài)指標(biāo)。

所述的高發(fā)光強(qiáng)度光源顯微鏡圖像鑒別分析裝置，其特征在于：所述的計(jì)算機(jī)還進(jìn)一步連接輸入輸出設(shè)備。

一種如上述所述的高發(fā)光強(qiáng)度光源顯微鏡圖形鑒別分析裝置用于纖維鑒別與組份分析，其特征在于：它包括如下步驟：

A、打開高發(fā)光強(qiáng)度光源顯微鏡圖形鑒別分析裝置和計(jì)算機(jī)的電源：

B、將校準(zhǔn)標(biāo)尺置于載物臺(tái)上，移動(dòng)載物臺(tái)使標(biāo)尺至視場(chǎng)中心，轉(zhuǎn)動(dòng)顯微鏡粗細(xì)準(zhǔn)焦旋鈕使圖形聚焦清晰；

C、以標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)尺100微米長(zhǎng)度為基準(zhǔn)，自動(dòng)校準(zhǔn)顯示器屏幕上每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的微米數(shù)；

D、取下校準(zhǔn)標(biāo)尺，放上待測(cè)試樣，進(jìn)行調(diào)焦后，轉(zhuǎn)動(dòng)亮度調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED光源光線強(qiáng)弱，光線通過光闌、聚光鏡到達(dá)載物臺(tái)的試樣；

E、經(jīng)上述調(diào)焦和亮度調(diào)節(jié)后，被測(cè)試樣成像經(jīng)攝像頭和數(shù)據(jù)線輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)，經(jīng)安裝在計(jì)算機(jī)內(nèi)圖像鑒別分析系統(tǒng)將試樣縱向或橫截面圖像清晰地展現(xiàn)在顯示器屏幕上；

F、根據(jù)各種纖維的機(jī)構(gòu)形態(tài)特征，識(shí)別屏幕上待測(cè)試未知纖維試樣的類別，將不同類別的纖維區(qū)分開來；

G、根據(jù)各種纖維的結(jié)構(gòu)形態(tài)特征，識(shí)別屏幕上待測(cè)試未知纖維試樣的類別，將不同類別的纖維區(qū)分開來；

H、通過安裝在計(jì)算機(jī)內(nèi)圖像鑒別分析系統(tǒng)測(cè)量試樣直徑或面積，自動(dòng)計(jì)算出纖維的平均直徑、直徑分布和各組份纖維的重量百分比含量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)如下：

1、本發(fā)明設(shè)計(jì)的高發(fā)光強(qiáng)度光源顯微鏡圖形鑒別分析裝置，它采用新型光源，解決了國(guó)外儀器顯微鏡白熾燈照明所存在的問題，提高對(duì)被測(cè)對(duì)象識(shí)別時(shí)成像清晰度和透光強(qiáng)度，提高顯微鏡法識(shí)別與測(cè)量的能力。

2、本發(fā)明裝置對(duì)經(jīng)染色的深色試樣無需進(jìn)行退色也能直接測(cè)量。能識(shí)別各種染色及深色試樣形態(tài)結(jié)構(gòu)，客服目前深色試樣鑒別時(shí)必須預(yù)先采用退色處理才能看清試樣表面形態(tài)所存在的問題，避免化學(xué)試劑處理產(chǎn)生試樣尺寸變化帶來的測(cè)量誤差。

3、本發(fā)明裝置在應(yīng)用于纖維鑒別與組份分析測(cè)試時(shí)，纖維結(jié)構(gòu)形態(tài)成像清晰，測(cè)量精度高，取得較高的纖維鑒別與分析效果，可取代現(xiàn)有光學(xué)投影儀法。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置的新型光源結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中，1—電源，2—亮度調(diào)節(jié)器，3—內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED光源，4—集光罩，41—焦點(diǎn)，5—燈座。

圖2為本發(fā)明的高發(fā)光強(qiáng)度光源顯微鏡圖像鑒別分析裝置示意圖。

圖2中，1—電源，2—亮度調(diào)節(jié)器，3—內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED光源，4—集光罩，41—焦點(diǎn)，5—燈座，6—光闌，7—聚光鏡，8—載物臺(tái)，9—試樣，10—物鏡，11—鏡筒，12—攝像頭，13—數(shù)據(jù)線，14—計(jì)算機(jī)，15—顯示器。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1—2，本發(fā)明公開了一種高發(fā)光強(qiáng)度光源顯微鏡圖像鑒別分析裝置。如圖1所示，本發(fā)明的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于：顯微鏡包括的內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED集光光源裝置；所述的內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED集光光源裝置包括電源1、亮度調(diào)節(jié)器2、內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED光源3、集光罩4、燈座5、內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED光源3位于集光罩4中心線集光焦點(diǎn)41處，通過燈座5固裝在顯微鏡內(nèi)部底座內(nèi)，其所發(fā)的光線通過集光罩4產(chǎn)生成束的平行光；通過亮度調(diào)節(jié)器2控制內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED光源3發(fā)光強(qiáng)弱，并借助集光罩4給試樣鑒別與分析頭功所需的光線強(qiáng)度。

作為一種優(yōu)選方式，所述的內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED光源3帶有散熱結(jié)構(gòu)。

如圖2所示，本發(fā)明的該發(fā)光強(qiáng)度光源顯微鏡圖像鑒別分析裝置包括如上所述的高發(fā)光強(qiáng)度光源的顯微鏡及攝像頭12。所述的高發(fā)光強(qiáng)度光源的顯微鏡還包括光闌6、聚光鏡7、載物臺(tái)8、物鏡10和鏡筒11；內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED光源3所發(fā)的光線通過集光罩4、光闌6、聚光鏡7后照射到載物臺(tái)8上方的和飼養(yǎng)9上；所述的攝像頭12置于鏡筒11上。

在請(qǐng)參閱圖2，所述的攝像頭12置于新型光源顯微鏡的鏡筒11上，通過數(shù)據(jù)線13把攝取到的試樣9結(jié)構(gòu)形態(tài)圖形傳輸給計(jì)算機(jī)，安裝在計(jì)算機(jī)14內(nèi)圖形鑒別分析系統(tǒng)讓試樣9結(jié)構(gòu)形態(tài)實(shí)時(shí)顯示在顯示器15屏幕上。所述的屏幕上呈現(xiàn)出清晰地試樣9表面結(jié)構(gòu)形態(tài)，由此判定試樣的品種類別，并通過安裝在計(jì)算機(jī)14內(nèi)圖像鑒別分析系統(tǒng)，可測(cè)量試樣各項(xiàng)結(jié)構(gòu)形態(tài)指標(biāo)。所述的攝像頭12與計(jì)算機(jī)14連接，計(jì)算機(jī)還進(jìn)一步連接輸入輸出設(shè)備。

以纖維鑒別與組份分析為例，一種采用如上所述的高發(fā)光強(qiáng)度光源顯微鏡圖像鑒別分析裝置來實(shí)現(xiàn)的測(cè)試方法，它包括如下步驟：

A、打開高發(fā)光強(qiáng)度光源顯微鏡圖形鑒別分析裝置和計(jì)算機(jī)的電源：

B、將校準(zhǔn)標(biāo)尺置于載物臺(tái)上，移動(dòng)載物臺(tái)使標(biāo)尺至視場(chǎng)中心，轉(zhuǎn)動(dòng)顯微鏡粗細(xì)準(zhǔn)焦旋鈕使圖形聚焦清晰；

C、以標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)尺100微米長(zhǎng)度為基準(zhǔn)，自動(dòng)校準(zhǔn)顯示器屏幕上每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的微米數(shù)；

D、取下校準(zhǔn)標(biāo)尺，放上待測(cè)試樣，進(jìn)行調(diào)焦后，轉(zhuǎn)動(dòng)亮度調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)內(nèi)置高發(fā)光強(qiáng)度LED光源光線強(qiáng)弱，光線通過光闌、聚光鏡到達(dá)載物臺(tái)的試樣；

E、經(jīng)上述調(diào)焦和亮度調(diào)節(jié)后，被測(cè)試樣成像經(jīng)攝像頭和數(shù)據(jù)線輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)，經(jīng)安裝在計(jì)算機(jī)內(nèi)圖像鑒別分析系統(tǒng)將試樣縱向或橫截面圖像清晰地展現(xiàn)在顯示器屏幕上；

F、根據(jù)各種纖維的機(jī)構(gòu)形態(tài)特征，識(shí)別屏幕上待測(cè)試未知纖維試樣的類別，將不同類別的纖維區(qū)分開來；

G、根據(jù)各種纖維的結(jié)構(gòu)形態(tài)特征，識(shí)別屏幕上待測(cè)試未知纖維試樣的類別，將不同類別的纖維區(qū)分開來；

H、通過安裝在計(jì)算機(jī)內(nèi)圖像鑒別分析系統(tǒng)測(cè)量試樣直徑或面積，自動(dòng)計(jì)算出纖維的平均直徑、直徑分布和各組份纖維的重量百分比含量。

本發(fā)明方法實(shí)施過程中，所用高光強(qiáng)度顯微鏡圖像鑒別分析裝置采用大功率LED光源置于集光罩焦點(diǎn)位置形成高亮度平等光束，進(jìn)入光學(xué)顯微鏡光學(xué)體統(tǒng)經(jīng)光闌、集光鏡照射纖維試樣，通過物鏡放大成像于攝像頭的CCD圖像單元，通過計(jì)算機(jī)圖像處理軟件使被測(cè)纖維試樣圖像清晰地展示在顯示器屏幕上，這種高發(fā)光強(qiáng)度LED集光光源與顯微鏡圖像分析系統(tǒng)的新的組合體現(xiàn)了以下幾方面的突觸優(yōu)點(diǎn)：

1、LED集光光源的發(fā)光亮度大與現(xiàn)有白熾光源，使新型光學(xué)顯微鏡鑒別分析深色物體組份的測(cè)試成為可能。

2、LED集光光源發(fā)熱量遠(yuǎn)低于目前所用的白熾燈發(fā)熱量，使顯微鏡內(nèi)置光源不因長(zhǎng)時(shí)間使用致其發(fā)熱量大損害儀器結(jié)構(gòu)。

3、LED集光光源的較短波長(zhǎng)，有利于提高光學(xué)顯微鏡的分辨率。

4、LED集光光源缺點(diǎn)是在生產(chǎn)高亮度的視場(chǎng)背景下，用目光觀察纖維成像時(shí)對(duì)觀察者視力會(huì)造成的不良影響，以及LED光源中的藍(lán)光成份可能對(duì)視網(wǎng)膜造成上海，但本發(fā)明采用LED集光光源與顯微鏡圖像系統(tǒng)的組合，成功的解決了該問題。

因此，本發(fā)明的特點(diǎn)是LED高發(fā)光強(qiáng)度集光光源與顯微鏡圖像分析系統(tǒng)的組合測(cè)試裝置，解決目前透射型光學(xué)顯微鏡無法鑒別深色物體結(jié)構(gòu)形態(tài)和組份分析中，特別是在紡織品羊毛羊絨組份鑒別與分析中得到成功的應(yīng)用，纖維結(jié)構(gòu)形態(tài)成像清下，測(cè)量精度高，取得較好的纖維鑒別與分析效果，可取代現(xiàn)有光學(xué)投影儀法。

綜上所述僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。