視頻顯微鏡的基本應(yīng)用

  一次通過傳統(tǒng)顯微鏡的目鏡來觀測物體并不是一件容易的事。因為圖像的清晰度和景深感，只有熟練的使用者才能獲得，而一個新手在調(diào)整視覺路徑時可能會遇到麻煩。 
　　盡管人的眼睛會適應(yīng)透過目鏡觀測，卻仍需要不斷地去校準(zhǔn)并整合各種圖像信息。時間長了，這種一成不變的工作很容易使人身心疲憊。長時間使用顯微鏡的工作對人體有負面影響，早被人們大書特書，已有廣泛研究。結(jié)果表明，大部分由此產(chǎn)生的健康問題都會對勞動生產(chǎn)率產(chǎn)生不良影響，相應(yīng)地也會增加對工人的補償費用。 
　　視頻顯微鏡可以將放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放大后的圖像。于是，工藝步驟和檢測技術(shù)就可以演示給同步觀看監(jiān)視器給出圖像的一群人。 
　　視頻顯微鏡采用可以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)量控制過程中的文檔記錄。典型的視頻顯微鏡配置包括一部攝像機，用導(dǎo)線連接到監(jiān)視器上。攝像機安裝在立式／臂式支架上(如圖1)，或者附屬于傳統(tǒng)的顯微鏡 (如圖2)。監(jiān)視器尺寸不斷增大，使放大后的圖像看起來更大些，但并不能提高由光學(xué)系統(tǒng)和攝像機產(chǎn)生的圖像分辨率。一個采用大監(jiān)視器的視頻顯微鏡系統(tǒng)，可能會因為屏幕尺寸變大而獲得高的放大能力，但實際上卻可能只有很低的分辨率和可憐的清晰度。攝像機和光學(xué)系統(tǒng)決定了在更高放大倍數(shù)情況下的圖像質(zhì)量和分辨率。 
　　為視線直達而集成。將攝像機和監(jiān)視器集成為一個整體，有助于達到“視線直達”的視覺效果。這是多數(shù)玻璃放大鏡固有的原理，因為它們可以保持眼和手之間簡單自然的視線。緊湊、集成的視頻顯微鏡系統(tǒng)能夠同時看到原始目標(biāo)和放大后的圖像，從而接近了“視線直達”的要求。這樣的安排提高了透視性能、舒適度和手眼之間的協(xié)作能力 (見圖3)。目標(biāo)和圖像之間的距離越大，未對準(zhǔn)程度越明顯，使用者協(xié)調(diào)其眼、手就越困難。 
　　•  屏幕尺寸。l5或者l7英寸的大監(jiān)視器可能會使圖像看起來更大一些，卻不能提高圖像的分辨率，反而需要占用寶貴的工作站空間。理想的尺寸是6～8英寸的顯示屏，其分辨率很高，而且顯示的視域在12～l8英寸的距離上可以舒適地進行操作。眼睛到屏幕的距離則由使用者的臂長決定。 
　　•  工作距離。從設(shè)備底部到工作面的距離必須足以應(yīng)付工作要求。檢測任務(wù)所需要的工作距離可能比生產(chǎn)和修理時要小得多；使用者一般傾向于8～9英寸。 
　　•  圖像控制。為了在特定的檢測任務(wù)中獲得佳的圖像效果，可以調(diào)整圖像的一些特性，如亮度、銳度、白平衡和負片效果等。視頻顯微鏡應(yīng)該能夠連續(xù)縮放，于是不再需要更換透鏡，只要觸摸按鈕就可將圖像縮小或放大。 
　　•  照明。*的視頻顯微鏡所采用的攝像機，能夠根據(jù)照明等級的不同自動調(diào)節(jié)畫面總體的亮度增益。自動白平衡和自動增益調(diào)整合起來就能夠?qū)崿F(xiàn)大量的照明控制功能?？筛鶕?jù)檢測任務(wù)的不同事先設(shè)計多種照明方案，而視頻顯微鏡能夠?qū)⑦@些方案集成到一起。 
　　視頻顯微鏡還應(yīng)該能適應(yīng)工作中多種放大任務(wù)的需要。與擁有沉重底座和獨立標(biāo)準(zhǔn)尺寸監(jiān)視器的系統(tǒng)相比，安裝在堅固而可調(diào)整的支架上的視頻顯微鏡具有顯而易見的優(yōu)勢。將可調(diào)整的機械臂夾在桌子的邊緣，占用的工作空間很小；而如果將支持臂固定于墻上或者直接固定在工作站的縱向軌道上，則*不占用工作臺空間。如果把顯微鏡安裝在兩臺相鄰的工作站之間，調(diào)整機械臂的展寬就可以應(yīng)用于任意位置的工作站。