[实用新型]高速大幅面显微图像采集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高速大幅面显微图像采集系统，具体地说是一种对打印或印刷文件、证件、印章、文物、图书、生物图像、医学图像、工件图像进行快速的，整体显微放大采集的装置。

背景技术

文件检验仪器用来鉴别文件(证件、印章、文物等)是否被伪造、涂改，以及对文件的来源进行认定。文件检验仪器对检验对象进行观察分析的技术手段有多种，有的文件检验仪器在多波段光谱下观察和分析检验文件的涂改痕迹，有的使用化学和光谱手段分析文件上墨水/墨粉的成分，有的文件检验仪器在放大镜下显微观察检验文件的局部细节。通过在放大镜下观察检验文件显微图像，是最为常用的文件检验手段。许多需要检验的文件(证件、印章、文物等)在肉眼观察下相差不大，但在显微镜放大观察下就显现出明显的差异。通过显微放大观察，不同打印机的打印文件在墨粉堆积密度，边缘墨粉喷溅，边缘平滑程度上都有明显的差别，许多能够描述打印文件个体特性的打印缺陷也只有在显微放大下才能观察到。一般办公用扫描仪的高分辨率图片较模糊，达不到文件检验观测的要求，因此必须利用显微镜头进行文件检验观测。但简单的利用显微放大镜头进行文件观测存在多种问题。放大镜头视野小，虽然能观察到较清晰的细节特征，但一次只能观察到文件中字符笔画的一部分，文件检验人员无法观察放大字符的整体形态，观测图像无法整体比较。部分研究人员对显微图像采集仪器进行改进，利用二维平移台运载CCD摄像机连续采集局域显微图像，然后将局部显微图像拼接成整体放大图像，这一方法能得到整体放大图像，但平移台移动及拼接会消耗大量时间。因此，需要研制操作简便、自动化程度高、能够快速采集大幅面显微图像的检验仪器来满足文件检验行业的需求。

发明内容

为了克服现有显微镜观察视野小的不足，本实用新型提供一种高速大幅面显微图像采集系统，是一种图像整体高速放大扫描系统，实现对图像的整体进行快速的显微放大扫描。该系统用固定的光源照亮被测图像，使被测图像不受室内光线的影响；使用多个CCD摄像机按固定矩阵排列在支架上，并通过支架置于载物台上方；载物台放置观测文件后，各个CCD摄像机自动采集指定区域的显微放大图像，并将图像保存到计算机中；最后将各个CCD摄像机采集到的局部显微放大图像拼接成完整的整体图像，以便从整体或不同的局部视觉来观测图像。

实现本实用新型目的采用的技术方案是：

一种高速大幅面显微图像采集系统，该系统包括载物台.计算机、支架杆，CCD摄像机.放大镜头和光源；支架杆固定在载物台上，多个CCD摄像机按矩阵排列，且底座通过连接杆与支架杆连接，连接杆由万向杆架固定在支架杆上，CCD摄像机镜头面向载物台，所有CCD摄像机通过数据线与计算机连接，光源套在放大镜头的外围，放大镜头和CCD摄像机镜头通过卡口连接。

所述的光源为环形LED光源，环形LED光源由多个白色的LED排成环形，套在放大镜头外部并用螺钉固定在放大镜头上。环形LED光源由多支白色的LED排成环形，以照亮被测图像，使CCD摄像机采集区域光线均匀。LED光源配备独立的电源，电源控制器可以调节LED的光照强度，以为图像采集提供充足光线。显微放大镜头接在CCD摄像机的前端，焦距可调。环形LED光源、放大镜头、CCD摄像机串行相连，CCD摄像机通过数据线与计算机连接。

CCD摄像机按矩阵式等间隔排列，并水平等高的固定在支架上。CCD摄像机和放大镜头均为同一型号，且经过调制至同一分辨率。CCD摄像机阵列位置固定，各个CCD摄像机按相同间距矩阵式排列，各个CCD摄像机采集的局部显微图片边缘有重叠部分，通过设定拼接点快速拼接成为整体显微图片。相邻局部图像的拼接点可以在设备初始化时测定，以后每次采集大幅面图像时，不需要重新计算拼接点，相邻局部图像直接按设置的拼接点拼接，以大幅减少拼接时间，实现整体显微图像的快速采集。CCD摄像机通过数据线和USB口与计算机相连，计算机可控制任意CCD摄像机采集图像并保存。通过计算机软件设置，来选择采集图片的CCD摄像机的位置和个数，可以调节显微图像采集区域的位置和大小。

待观测文件放置到载物台后，计算机根据感兴趣区域的大小选择CCD摄像机的位置，控制CCD摄像机自动地依次采集局部显微图像；局部显微图像采集完毕后，计算机将采集到的局部放大图像按设定拼接点拼接成整体显微放大图像，以实现从局部细节到整体的图像多尺度观测和分析检验。