[实用新型]黑白金相图片假彩色处理仪

说明书

本实用新型涉及一种光学技术，特别是一种利用光学信息处理原理研究材料微观组织的黑白金相图片假彩色处理仪。

光学金相技术是研究材料微观组织结构的重要手段。目前金相图片多为黑白衬度，金相组织靠不同的灰度加以区别。众所周知，人眼对灰度的分辨能力是较低的，一般只能分辨十几至二十几个灰度等级；而人眼对色调的分辨能力却高得多，可达四五百个等级。因此，近几十年来有些科技工作者在研究用彩色图像取代黑白金相图，利用彩色衬度来识别金相组织，以提高对材料组织的分辨能力，提供更加丰富的金相组织信息。彩色金相技术与黑白金相方法是相辅相成的关系，特别是在成分的显示、合金钢中的碳化物等复杂合金组织鉴别、晶粒方位及异常组织的显示等均有独特的作用，弥补了黑白方法的不足。

当前彩色金相技术主要有：1、计算机图像处理系统，2、刻蚀法，如化学、电解及热染等，3、一般光学方法，如斜射照明、偏光法、相衬法等。这些方法各有长处，但其设备却存在着诸如结构复杂、价格昂贵、不易操作、体积大等缺点。

本实用新型的目的就是提供一种对金相黑白图片经编码处理后，直接观察分析和照相记录两用的，结构紧凑、操作简便，且体积小、价格低廉、易于批量生产的黑白金相假彩色处理仪器。

本实用新型是根据光栅编码位相型假彩色处理原理设计而成的。将普通的黑白金相图片经朗奇（Ronchi）光栅编码、漂白，所得到的位相型编码片插入仪器的输入面；经短焦距、大相对孔径、高分辨率的白光消色差透镜的付里叶（Fourier）变换并成像；再经滤波器滤波，在输出面显示屏上即可得到色彩鲜艳丰富的彩色金相图。其彩色与原黑白金相图片的密度相对应，因而大大提高了对黑白金相图片层次的分辨率。

本实用新型还设置了频谱面观察镜和便于随时记录的照相接口。

下面结合附图对本实用新型作详细描述。

附图1是本实用新型的主视示意图，亦即本仪器正面的左侧视示意图。

附图2是本实用新型的俯视示意图。

图中，1－光源，2－聚光镜，3－小孔，4－准直镜，5－输入面（编码片），6－转向直角棱镜，7－付里叶变换透镜，8－转向直角棱镜，9－观察镜（频谱观察镜），10－滤波器，11－输出面（显示屏），12－照相棱镜升降钮，13－照相机（照相机接口），14－滤波器调节钮，15－转向直角棱镜（照相棱镜），16－机壳。

本实用新型的整个光路如附图1所示：由光源（1）发出的光经聚光镜（2）聚光，穿过小孔（3），此发散光经准直镜（4）成平行光，此平行光穿过在输入面（5）的编码片达转向直角棱镜（6），经直角转向的光再经付里叶变换透镜（7）变换并成像，并经转向直角棱镜（8）再次直角转向，再次转向的光经可左右（是指操作者面对本仪器正面而言）调节的滤波器（10）滤波，最后照射在显示屏即输出面（11）上。

为了便于观察滤波孔在频谱面的位置，在滤波器（10）上方的机壳（16）上设置了观察镜（9）；同时为了便于记录，在滤波器（10）的右下方（亦即操作者面对本仪器正面时，滤波器的前正下方）设置了一个可上下调节的照相用的转向直角棱镜（15）和调节用的照相棱镜升降钮（12）及一台与之相对应的照相机（13），如附图2中所示。

本实用新型的工作过程如下：

将需要分析处理的普通黑白金相图片，用朗奇光栅编码、漂白后，所得到的位相型编码片插入输入面（5）；穿过输入面（5）的光经转向直角棱镜（6）至付里叶变换透镜（7），经短焦距、大相对孔径、高分辨率的白光消色差的付里叶变换透镜（7）变换并成像的光，再经转向直角棱镜（8）转向至滤波器（10）；滤波器（10）上安装了一个能使其左右移动可调的滤波器调节钮（14），如图2所示。此时，可通过观察镜（9）观察滤波器（10）的滤波孔相对于频谱的位置。穿过滤波器（10）滤波孔的彩色光线照射在输出面显示屏幕（11）上，即可从显示屏（11）观察到与黑白图片密度相应的色彩丰富的彩色金相图。当需要记录下来时，可调节如图2中所示的转向直角棱镜（15）上的照相棱镜升降钮（12），照相棱镜升降钮（12）能使转向直角棱镜（15）（如图1中所示）上下移动。当将转向直角棱镜（15）移至上方时，转向直角棱镜（15）将穿过滤波器（10）滤波孔的光转向，如图2中所示。照相机（13）即可拍摄下彩色金相图。