[发明专利]一种自搭建变焦显微图像拍摄系统及方法

说明书

本发明涉及一种自搭建变焦显微图像拍摄系统及方法。所述方法包括光学实验平台、相机、显微镜和微动载物平台；所述微动载物平台固定在所述光学实验平台的底座上；所述显微镜设置相机与所述微动载物平台之间，且所述显微镜固定在所述光学实验平台的夹持装置上；所述相机设置在所述显微镜的目镜处，所述相机的光学中心与所述显微镜的轴心处于同一条垂线；所述微动载物平台用于调整所述相机聚焦在拍摄对象表面的高度位置。本发明所提供的一种自搭建变焦显微图像拍摄系统及方法提高对拍摄对象三维形貌拍摄的精确度。

技术领域

本发明涉及图像拍摄的领域，特别是涉及一种自搭建变焦显微图像拍摄系统及方法。

背景技术

三维显微摄影广泛应用于生命科学、材料科学等领域。在这些领域中，常用的三维显微摄影仪器主要包括扫描电子显微镜、三维轮廓仪、原子力显微镜等。扫描电子显微镜得到的图像为二维图像，相关学者将图像的灰度变化视为样品的表面形貌变化，但是二维灰度信息不能真实反映三维信息。扫描电子显微镜还要求对样品进行复杂的预处理。原子力显微镜是通过探针的移动对样品表面进行测量，其测量过程是一维的，并且接触式的探针可能对样品表面造成损伤。三维轮廓仪利用白光干涉得到三维表面，它的精度不及扫描电子显微镜和原子力显微镜。此外，这些专业显微仪器共有的缺点是价格昂贵、景深低。景深问题严重地限制了其拍摄对象的表面形貌。例如，植物叶表面的显微结构是影响叶表面自由能的重要因素，与药液的沉积效果密切相关，而植物叶表面通常是多尺度的分形结构，低景深的显微仪器无法对这种结构进行完整的观察和摄影。在这种尺度下，普通的三维成像仪器(如激光雷达)又无法满足精度上的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种自搭建变焦显微图像拍摄系统及方法，提高对拍摄对象三维形貌拍摄的精确度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种自搭建变焦显微图像拍摄系统，包括：光学实验平台、相机、显微镜和微动载物平台；

所述微动载物平台固定在所述光学实验平台的底座上；所述显微镜设置相机与所述微动载物平台之间，且所述显微镜固定在所述光学实验平台的夹持装置上；所述相机设置在所述显微镜的目镜处，所述相机的光学中心与所述显微镜的轴心处于同一条垂线；

所述微动载物平台用于调整所述相机聚焦在拍摄对象表面的高度位置。

可选的，所述微动载物平台包括粗调旋钮和细调旋钮。

可选的，所述自搭建变焦显微图像拍摄系统，还包括：补光灯；

所述补光灯设置在所述微动载物平台上；所述显微镜的物镜穿过所述补光灯顶端的孔洞。

可选的，所述补光灯为环形补光灯。

可选的，所述自搭建变焦显微图像拍摄系统，还包括：计算机；

所述计算机通过以太网与所述相机连接；所述计算机用于根据所述相机拍摄的显微图像确定所述拍摄对象表面的显微结构。

可选的，所述相机为工业相机。

可选的，所述显微镜为便携式显微镜。

一种自搭建变焦显微图像拍摄方法，所述的一种自搭建变焦显微图像拍摄方法应用于一种自搭建变焦显微图像拍摄系统，所述的一种自搭建变焦显微图像拍摄方法，包括：

旋转微动载物平台的粗调旋钮和细调旋钮旋，调整微动载物平台上的拍摄对象的位置；

利用相机拍摄微动载物平台上的拍摄对象，得到不同聚焦位置的聚焦图像；

对所有聚焦图像采用聚焦恢复形状的方法，确定拍摄对象表面的显微结构。

可选的，所述旋转微动载物平台的粗调旋钮和细调旋钮旋，调整微动载物平台上的拍摄对象的位置，之前还包括：