[实用新型]光纤传像的高速显微摄影系统

说明书

技术领域

本实用新型属于高速摄影领域，具体为一种光纤传像的高速显微摄影系统，该系统尤其适用于对冲击载荷作用下密闭空间内微米级对象的动态变形的实时摄影。

背景技术

目前，要获得冲击荷载下材料的动态变形图像，一般采用高速摄影进行拍摄。高速摄影是研究高速运动或变形过程的一种行之有效的测量方法，与一般摄影的最根本区别，在于它具有高的时间分辨能力，能跟踪快速变化过程的发生和发展，并记录下来。如高速机械运动、炮弹飞行过程、爆炸、冲击变形过程等，对它们进行观察和研究，必须借助高速摄影方法，以获得某些物理状态参数随时间变化的直观图像，据此获得相应的变化规律。但是，常用的传统高速摄影系统也具有不足之处；一是拍摄的一般是宏观对象，尺寸一般不小于厘米尺度，无法对微米级尺寸的细微对象进行有效观察；二是与被拍摄对象之间一般是开放式的，对于复杂工况条件下，如密闭空间内的高速运动或变形过程，传统的高速摄影系统无法进行有效观测。虽然现有内窥镜技术能对密闭空间内物体进行观测，但成像质量差、局部畸变严重，不能满足目前试验观测的需求。

发明内容

为了克服传统高速摄影系统对密闭空间内微米级对象动态变形过程拍摄的不足，本实用新型提供了一种光纤传像的高速显微摄影系统，该系统能对复杂工况条件下，密闭空间内微米级尺寸的细微对象的动态变形过程进行有效拍摄。

本实用新型解决其技术问题的基本思路是：采用显微镜对细微对象进行放大，放大后的影像经过光纤传像束传输，传输后的影像投影于高速相机的底片成像。采用光纤传像束传像，可方便地在密闭空间内调整拍摄角度，结合前端具备放大功能的显微镜头，实现对密闭空间内微米级尺寸对象动态变形过程的实时拍摄。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种光纤传像的高速显微摄影系统，涉及影像接收器，高速相机机匣，其特征在于：设有防护壳体，防护壳体中装有显微镜，影像接收器也装在防护壳体中，影像接收器的输入端与显微镜配合，影像接收器的输出端装有光纤成像接口，高速相机机匣的输入端也装有光纤成像接口，两个光纤成像接口之间通过光纤传像束连接。

进一步的方案是：防护壳体上装有保护显微镜的防护镜片。

进一步的方案是：防护壳体上设有调节显微镜的位置和角度的调节架。

显微镜的位置调节也可以另设影像接收器与显微镜之间的调节装置。

本实用新型中，影像接收器、高速相机机匣可以采用高速摄影领域的常见装置，显微镜可以根据实际需要做相应选择。防护壳体装在相关实验的密闭空间中。

本实用新型的有益效果是，通过采用显微镜头、光纤成像接口、光纤传像束、高速相机机匣相结合的方法，实现对密闭空间内微米级对象的动态变形的实时摄影，拍摄角度可调，结构简单操作方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例的系统布局图。

图2是本实用新型的镜头调节架图。

图3是本实用新型的光纤成像接口图。

图中：1.密闭空间，2.拍摄目标，3.防护镜片，4.显微镜，5.调节架，6.影像接收器，7.防护壳体，8.光纤成像接口，9.光纤传像束，10.高速相机机匣。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型进一步说明。本实用新型的应用范围不限于该实例。

如图1，一种光纤传像的高速显微摄影系统，涉及影像接收器6，高速相机机匣10，其特征在于：设有防护壳体7，防护壳体7中装有显微镜4，影像接收器6也装在防护壳体7中，影像接收器6的输入端与显微镜4配合，影像接收器6的输出端装有光纤成像接口8，高速相机机匣10的输入端也装有光纤成像接口8，两个光纤成像接口8之间通过光纤传像束9连接。防护壳体7上装有保护显微镜4的防护镜片3。防护壳体4上设有调节显微镜4的位置和角度的调节架5。

拍摄过程中，将带防护镜片3的显微镜4、影像接收器6装在防护壳体7中，调节架5安装在防护壳体7上并放置于密闭空间1内，显微镜4对准拍摄目标2，拍摄角度和位置由调节架5调整，获得的放大图像由影像接收器6接收，经过光纤成像接口8由一定长度的光纤传像束9传像，再由另一端的光纤成像接口8将影像投影于高速相机机匣10内的底片成像，实现对密闭空间1内拍摄目标2(一般为微米级尺寸对象)动态变形过程的实时拍摄。

如图2，调节架5由平台、调节转轴、支架组成，通过调节转轴可以调节拍摄角度，拍摄高度由三角支架调节；通过调节调节影像接收器6与显微镜头4之间的距离可调整影像的放大倍数。

如图3，一个具体的实验中光纤成像接口8截面尺寸8mm×6mm，光纤单丝直经为16μm；接口截面内均匀排列数量约24万光纤单丝，影像经过光纤成像接口8成影后由光纤传像束9传输。