[发明专利]多模式成像手机显微镜装置

权利要求书

1.一种多模式成像手机显微镜装置，其特征在于，主要包括照明控制系统、成像系统；

所述照明控制系统包括单片机、LED阵列，用于通过单片机控制LED阵列发光形成编码照明；

所述成像系统包括物平面、无限远物镜、结像透镜、手机相机的成像靶面，所述照明控制系统发出的光线照射在物平面上的样本，通过样本的光线经过无限远物镜，进入结像透镜，以汇聚光到达手机相机的成像靶面进入手机相机，实现多模式显微成像效果。

2.根据权利要求1所述的多模式成像手机显微镜装置，其特征在于，所述LED阵列与无限远物镜之间通过一支撑主体连接；

所述支撑主体的顶部为环形结构，环形结构的内表面设置有内螺纹；

所述支撑主体的底面为环形，环形底面设置有放置样本的凹槽。

3.根据权利要求2所述的多模式成像手机显微镜装置，其特征在于，所述结像透镜的外表面和无限远物镜的外表面上部均设置有外螺纹，与所述支撑主体顶部的内螺纹配合连接。

4.根据权利要求1所述的多模式成像手机显微镜装置，其特征在于，所述结像透镜的顶部安装有手机支撑板，手机支撑板开有一圆孔，圆孔的圆心位于所述成像系统的光轴上，并与手机相机的摄像头同轴；

所述结像透镜的下方安装无限远物镜。

5.根据权利要求1所述的多模式成像手机显微镜装置，其特征在于，所述LED阵列中心、物平面中心、无限远物镜中心、结像透镜中心和手机相机中心均处于所述成像系统的光轴上。

6.根据权利要求1或2或5所述的多模式成像手机显微镜装置，其特征在于，所述LED阵列为3—5个环形灯带，每个环形灯带之间中心距离为5mm；

每个环形灯带的每个LED均单独点亮，或多个LED同时点亮，完成不同角度的照明，呈现多模式照明方式。

7.根据权利要求1或2或5所述的多模式成像手机显微镜装置，其特征在于，所述LED阵列采用三基色LED阵列作为照明光源，LED阵列中的每一个LED均能分别发出红、绿、蓝三种单色光，波长依次为645nm、525nm和485nm。

8.根据权利要求1所述的多模式成像手机显微镜装置，其特征在于，所述物平面与无限远物镜之间的距离可调，用于调节成像清晰；

所述无限远物镜与结像透镜之间的距离可调，用于调节视场大小。

9.根据权利要求1所述的多模式成像手机显微镜装置，其特征在于，所述照明控制系统还包括一按钮开关，每触发一次改变一次照明方式。

10.一种基于权利要求1所述的多模式成像手机显微镜装置的成像模式，其特征在于，包括明场、暗场和差分成像三种手机显微镜成像模式：

(1)明场成像模式：

所述LED阵列由单片机控制，以中心LED为圆心，产生半径可调控的整圆，圆内所有LED均被点亮，圆外的所有LED均被熄灭，作为成像的照明光源，利用手机相机拍摄图像完成明场成像；

(2)暗场成像模式：

所述LED阵列由单片机控制，以中心LED为圆心，产生半径可调控的整圆，圆外所有LED均被点亮，圆内的所有LED均被熄灭，作为成像的照明光源，利用手机相机拍摄图像完成暗场成像；

(3)差分成像模式：

所述LED阵列由单片机控制，以中心LED为圆心，点亮半圆内所有的LED作为第一次成像的照明光源，利用手机拍摄第一张图像I₁并保存；

再次点亮半径与第一次拍摄半圆半径相同的另一个半圆内所有的LED作为第二次成像的照明光源，利用手机拍摄第二张图像I₂并保存；

由差分成像原理实现差分成像，其中I_d为差分成像后的图像。