视频显微镜的原理|分类|应用

　　视频显微镜是数码显微镜的别称，是通过光学显微镜将接收到的实物图像经过数模转换，将实物成像在显微镜集成的显示屏或外接电脑设备上。因此，视频显微镜把对微观领域的研究从传统的人眼观察转变为显示屏再现，既方便记录研究过程，又大大提高了工作效率。

　　视频显微镜的发明雏形是拍照显微镜，即将传统光学显微镜下形成的放大像通过照相机的镜头，投射到相机的感光底片上，从而实现对物体放大像的记录。但这种方法显得不灵活，不能实时记录。

　　随着 CCD 摄像机的广泛使用，光学显微镜与 CCD 的结合成为显微镜发展史的一个重大突破，视频显微镜能通过摄像机实时地把图像呈现在显示屏上，同时支持相机拍摄记录研究对象的瞬间影像，方便快捷，极大缓解了人眼观察面临的压力。而随着信息技术的快速发展，软硬件行业的性能也不断升级，视频显微镜集成了强大的影像处理软件，使得视频显微镜在各个行业中的地位大大提升。

　　视频显微镜成像技术在硬件方面结合了光学显微镜系统、光电转换器件、液晶显示屏技术等多项技术，软件方面则搭配了相应的图像处理和测量软件，能实现对图像的观察、测量、结果记录、后期处理、打印输出等功能，从而大大提高工作人员的效率，而且操作相比于传统的目视光学显微镜简单了许多，有力减少了操作人员的培训成本，避免了因长期人眼直接透过目镜观察物体导致的健康问题。

　　传统光学显微镜：

　　传统光学显微镜利用光学原理，即二次成像原理，把人眼所不能分辨的微小物体放大成像。基本组成包括载聚光照明系统、物镜、光阑、目镜、调焦系统、载物台等。

　　被观察的物体放置在载物台上，调焦系统主要为物理调焦，转动调焦旋钮可以驱使载物台上下运动进行粗调和微调两种操作，或者有些显微镜通过调节显微镜目镜升降起到调焦作用，使物体能清晰成像。聚光照明系统通常由光源和聚光透镜组成，常见的照明系统为科勒照明系统，其功

　　视频显微镜又叫光学数码显微镜、视频检测显微镜。它是通过先进的光电数模转换技术，将显微镜看到的实物图像传输到显示器屏幕上，可以将图像保存、放大、打印，这样大大提高了工作效率。

　　视频显微镜的放大倍率具有超高的连续可调的功能，其变焦能力也具有可连续调节，测量时可通过视频显微镜上搭配的图像采集软件，收集显示屏或计算机上观察到的一定放大倍数的图像，再利用搭配的图像分析软件直接对放大图像直接进行三维定量测量，并在图像上直接叠加测量标记。

　　视频显微镜主要是透过显示屏来观察的，与常规的光学显微镜用双目观察不同，视频显微镜的实际放大倍数的计算方法也不同。

　　首先应了解CCD或COMS的靶面尺寸：视频显微镜常用的CCD或COMS有1、2/3、1/2、1/3、1/4英寸这5个尺寸。我们应该知道，与放大倍率息息相关的就是CCD或者COMS的靶面尺寸，它的尺寸会直接关系到视频显微镜的放大倍数。

　　通常意义上的靶面尺寸就是CCD或COMS的对角线尺寸，我们常用的CCD或者COMS有1、2/3、1/2、1/3、1/4英寸，实际尺寸如下：1英寸—靶面尺寸为宽12.7mm×高9.6mm，对角线长16mm;2/3英寸—靶面尺寸为宽8.8mm×高6.6mm，对角线长11mm;1/2英寸—靶面尺寸为宽6.4mm×高4.8mm，对角线长8mm;1/3英寸—靶面尺寸为宽4.8mm×高3.6mm，对角线长6mm;1/4英寸—靶面尺寸为宽3.2mm×高2.4mm，对角线长4mm。

　　通常根据视频显微镜放大倍率的公式来计算，具体公式如下：物镜的放大倍数×(电脑屏幕的对角线/ccd或cmos的靶面尺寸)=总放大倍数。举个例子：10×物镜加1/3英寸的CCD或CMOS的数码显微镜总放大倍数=物镜10倍×(15英寸×25.4/靶面尺寸6mm)=635倍

　　视频显微镜的

　　视频显微镜在现代工业检测中的应用越来越多，其优点就是操作方便并且能同时多人观察，亦可以拍照保存分析，因此越来越多的人使用视频显微镜。视频显微镜将看到的实物图像通过数模转换，使其成像在显微镜自带的屏幕上或计算机上。视频显微镜成像立体感强、清晰、宽阔，又具有长工作距离，是适用范围非常广泛的常规显微镜。

　　视频显微镜的使用步骤：

　　1、先把视频显微镜的几个大的零件准备好，先把万向支架组装起来，在这里要注意镜头和相机的支架应该在下面，支持显示器的支架要放到上面，这样便于观察。

　　2、把镜头安装在万向支架上面，安装到有一个圈的里面，正好固定镜头，镜头是比较脆弱的，所以安装的时候千万要小心，然后再把相机安装到镜头的上面，哪里有接口直径插上就可以了，这一步是很重要的，千万小小心。

　　3、支架和镜头安装好以后然后把显示器固定好，固定好以后，再把一些链接线连上这样就可以了。

　　4、如果把前面几步完成以后如果觉得光线比较暗，可以把光源也安装到视频显微镜上面，这样就可以拥有足够的光线观察产品了。

　　视频显微镜的使用范围：

　　视频显微镜的应用广泛，能满足现代生物、医药、环境、农林、化工、微电子、半导体等领域的检测要求，广泛用于学校教学、生物工程、科学研究、工业装配、测试测量、品质控制等领域。

　　视频显微镜的辅助物镜，首先要弄清楚观察物品工作距离和视野范围。

　　比如说2X辅助物镜就是在原来的大小倍数上增加2倍，100倍加了2X辅助物镜后就变成了200倍的镜头，镜头倍数变大了，镜头的工作距离就会缩小;比如100倍镜头工作距离是20厘米，加上2X辅助物镜后工作距离就缩小到一半变成10厘米，这个因镜头不同工作距离也会不一样。

　　视频显微镜0.5X辅助物镜其实就是一个缩小辅助物镜，比如原来是100倍，加上0.5X辅助物镜后镜头视野范围就会变大一倍，工作距离也增大一

　　视频显微镜通过CCD摄像机将显微图像信号传输到监视器或电脑上进行观察，可以大大提高显微观测的灵活性，是工业领域自动化监控和检测的重要仪器。视频显微镜广泛使用于各个行业及领域。

　　视频显微镜在生物研究领域的作用不可替代，如细胞生物学、胚胎或样品的培育等研究都需要显微镜进行实时监测，视频显微镜通过检测病变皮肤细胞外周和深皮肤边缘检测残余基底细胞癌与鳞状细胞癌，以及观察正常皮肤核和细胞形态的特征，可以评估在莫氏显微手术中的癌症边缘。

　　在教育教学方面，生物个体或者其他微小物体的外表观测是教学内容的重要实践环节，如草履虫、生物细胞的形态结构介绍，在有限的课程时间内，难以保证每位同学的教学内容都能落实到位，而视频显微镜的引入克服了学生操作水平差异造成的不良因素，能将微观的事物通过屏幕呈现给每位学生，有利于实验示范和学生整体认知的提高。

　　在工业应用方面常见的有半导体加工检测和微电子装配。随着现代工艺技术的提升，各种元件的发展趋势逐渐小型化、精密化，因此难以单凭人眼进行加工检测，视频显微镜能很好地对这些领域的工艺进行辅助观察。

　　在纺织领域，视频显微镜可用于纺织材料的显微观察分析、异形截面纤维特征显微观察分析、纱线的直径测试、纱线结构分析等操作，用视频显微镜对纺织材料显微摄影能较为方便快捷地对纤维、纱线和织物的图像记录，监测织物的性能优劣。

　　总之，凡是传统显微镜能应用到的领域，视频显微镜也能胜任，甚至在某些方面更优，证实了视屏显微成像技术是一项有效的对微观领域进行观测的成像技术。

　　视频显微镜可非常快捷简单地鉴定字画文物的真伪，如鉴定手画还是印刷复制品。手画的作品在视频显微镜下墨迹会与宣纸很自然地融合在一起，其在视频显微镜下看到的墨迹会细腻而柔和，颜色会很纯真而没有杂色，年代越久的字画其渗透与柔