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专利名称：微生物图像定量观察与分析装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机电与电子信息领域，尤其涉及一种微生物图像定量观察与分析装置。
背景技术：
在生物、医学、食品、制药和化工等领域，都需要对微生物的形态、数量进行观察和统计分析。传统的用肉眼观测和统计的方法，由于对微小的菌落难以观察清楚而容易影响统计的准确性。采用计算机图像观察和分析的方法，能有效提高对微生物观察的清晰度，有利于形态、尺寸的统计分析。但由于需要观察的微生物的情况不同，被观察的培养皿的大小不等，采用固定的图像观察会降低图像的分辨率，影响观察效果和统计分析的准确度。若改变焦距从而改变视野，又会破坏计算机内事先规定的比例系数，导致统计分析不准确。

发明内容
本发明的目的是提供一种微生物图像定量观察与分析装置。
它具有底座上的光圈调节机构、焦距调节机构、透射直射复合光源、高解像度宏阔CCD摄像头。光圈调节机构底座左侧平台的内圆止口上依次具有大光圈或大光圈+中光圈或大光圈+中光圈+小光圈；透射直射复合光源在滑块的下部固定了环形灯管，为培养皿提供直射光源，CCD摄像头固定在滑块的上部、环形灯管的中间，在底座的内部、光圈的下面，固定了导光板，导光板的两侧固定了两支冷阴灯管，从而为培养皿提供足够强和均匀的透射光，环形灯管，两支冷阴灯管由逆变器控制；高解像度宏阔CCD摄像头在滑块上，环形灯管的中间设有CCD摄像头、宏阔镜。
本实用新型的优点1)标定工作非常麻烦，需要专用设备，一般使用者无法进行。由于常用培养皿种类有限，采用本发明设计的装置，只要更换采用三种不同的光圈组合，同时调节滑块处于三个不同高度，就可以适应不同尺寸的培养皿。该方法结构简单，使用非常方便、迅速；2)光圈的上半部用于安放三种不同尺寸的培养皿、或小一号的光圈，从而保持同心；光圈的下半部内圆用于限制下部光源的透射面积，防止培养皿边缘部分的反光干扰，从而还具有提高图像质量的作用；
3)设计的透射光源采用双冷阴灯管，确保了光源的足够强度和均匀性。设计的上下透射直射复合双光源，较传统的单光源更提高图像质量，从而保证对微生物菌落的正确观察和分析；4)可对光圈和焦距进行方便的联合调节的微生物图像观察分析装置，配合计算机内事先固定的几档比例系数选择，可对不同尺寸的培养皿进行最佳分辨率下的图像观察、和定量统计分析。不需要因为改变焦距或视野而重新进行标定；提高微生物观察分析的准确性，减轻劳动强度。


附图是微生物图像定量观察与分析装置结构示意图；图中底座1、大光圈2a、中光圈2b、小光圈2c、冷阴灯管3、导光板4、逆变器5、大号培养皿6a、中号培养皿6b、小号培养皿6c、齿条导轨7、滑块8、钢球9、弹簧10、螺钉11、调节轴12、园齿轮13、环形灯管14、CCD摄像头15、宏阔镜16。
具体实施方式
微生物图像定量观察与分析装置具有底座1上的光圈调节机构、焦距调节机构、透射直射复合光源、高解像度宏阔CCD摄像头，光圈调节机构底座1左侧平台的内圆止口上依次具有大光圈2a或大光圈2a+中光圈2b或大光圈2a+中光圈2b+小光圈2c；透射直射复合光源在滑块8的下部固定了环形灯管14，为培养皿提供直射光源，CCD摄像头固定在滑块8的上部、环形灯管14的中间，在底座1的内部、光圈2a的下面，设有导光板4，导光板4的两侧设有两支冷阴灯管3，从而为培养皿提供足够强和均匀的透射光，环形灯管14，两支冷阴灯管3由逆变器5控制；高解像度宏阔CCD摄像头在滑块上，环形灯管的中间设有CCD摄像头15、宏阔镜16。
焦距调节机构底座1右侧设有齿条导轨7，在齿条导轨7上设有滑块8；齿条导轨7的左侧加工成齿条，滑块8上安装了调节轴12，调节轴12上设有圆齿轮13，旋转调节轴12带动圆齿轮13转动，通过圆齿轮与齿条的啮合，带动滑块8延齿条导轨7上下移动；齿条导轨7的右侧面自上而下钻有三个锥形孔(上锥孔、中锥孔、下锥孔)，滑块8的右侧安装有钢球9和弹簧10，当钢球遇到齿条导轨7右侧面的锥形孔时，弹簧(10)会压迫钢球(9)嵌进去，从而使滑块(8)保持在某一固定的高度上；光圈调节机构中的大光圈2a的上止口内圆与中光圈2b的外圆配合，由光圈2b的上止口内圆与小光圈2c的外圆配合，以此类推。
如附图所示，零件2a～2c组成光圈调节机构，7～13组成焦距调节机构，3～5和14组成透射直射复合光源，15～16组成高解像度宏阔CCD摄像头。大光圈2a的外经与底座1的内圆止口配合，从而与摄像头15保持同一中心；大光圈2a上的内圆止口可以放大号培养皿6a，也可以安装中光圈2b；中光圈2b上的内圆止口可以放中号培养皿6b，也可以安装小光圈2c；小光圈2c上的内圆止口可以放小号培养皿6c。直齿导轨7的左侧是加工成的齿条，滑块8上安装了调节轴12，调节轴12上固定了圆齿轮13，旋转调节轴12可带动圆齿轮13转动，通过圆齿轮与齿条的啮合，可带动滑块8延直齿导轨7上下移动。直齿导轨7的右侧面上钻有三个锥形孔，滑块8的右侧安装有钢球9和弹簧10，当钢球遇到直齿导轨7右侧面的锥形孔时，会嵌进去，从而使滑块8保持在某一固定的高度上。导光板4的两边分别安装两根冷阴灯管，提供均匀透射光源；滑块下端安装了冷阴环灯管14，为培养皿提供直射光。CCD摄像头15的前端安装了宏阔镜16，使CCD摄像头15的视野扩大。
根据培养皿的大小不同，选择采用三种不同的光圈组合2a、2a+2b、或2a+2b+2c，同时调节滑块8位于齿条导轨7自上而下的三个锥形孔(上锥孔、中锥孔、下锥孔)所对应的位置，形成三种不同的图像观察模式；同时在计算机软件中选择三种预先设定的不同的比例系数，可对三种不同尺寸的培养皿形成最大分辨率下的图像观察和定量分析。透射直射复合光源采用阴极冷光源为培养皿提供由下向上的透射光和由上向下的直射光，形成强而均匀的背景光。高解像度CCD与宏阔镜配合，形成可以近距离摄像的高清晰度摄像机构。将培养皿图像摄入计算机，就可以对该培养皿上的微生物菌落进行图像观察和定量统计分析。
权利要求1.一种微生物图像定量观察与分析装置，其特征在于它具有底座(1)上设有的光圈调节机构、焦距调节机构、透射直射复合光源、高解像度宏阔CCD摄像头。光圈调节机构底座(1)左侧平台的内圆止口上依次设有大光圈(2a)或大光圈(2a)+中光圈(2b)或大光圈(2a)+中光圈(2b)+小光圈(2c)；透射直射复合光源在滑块(8)的下部固定了环形灯管(14)，为培养皿提供直射光源，CCD摄像头固定在滑块(8)的上部、环形灯管(14)的中间，在底座1的内部、光圈(2a)的下面，设有导光板(4)，导光板(4)的两侧设有两支冷阴灯管(3)，从而为培养皿提供足够强和均匀的透射光，环形灯管(14)，两支冷阴灯管(3)由逆变器(5)控制；高解像度宏阔CCD摄像头在滑块上，环形灯管的中间设有CCD摄像头(15)、宏阔镜(16)。
2.根据权利要求1所述的一种微生物图像定量观察与分析装置，其特征在于所说的焦距调节机构底座(1)右侧设有齿条导轨(7)，在齿条导轨(7)上设有滑块(8)；齿条导轨(7)的左侧加工成齿条，滑块(8)上安装了调节轴(12)，调节轴(12)上设有圆齿轮(13)，旋转调节轴(12)带动圆齿轮(13)转动，通过圆齿轮与齿条的啮合，带动滑块(8)延齿条导轨(7)上下移动；齿条导轨(7)的右侧面自上而下钻有三个锥形孔(上锥孔、中锥孔、下锥孔)，滑块(8)的右侧安装有钢球(9)和弹簧(10)，当钢球遇到齿条导轨(7)右侧面的锥形孔时，弹簧(10)会压迫钢球(9)嵌进去，从而使滑块(8)保持在某一固定的高度上；
3.根据权利要求1所述的一种微生物图像定量观察与分析装置，其特征在于所说光圈调节机构中的光圈(2a)的上止口内圆与光圈(2b)的外圆配合，光圈(2b)的上止口内圆与光圈(2c)的外圆配合。
专利摘要本实用新型公开了一种微生物图像定量观察与分析装置，它具有底座上设有的光圈调节机构、焦距调节机构、透射直射复合光源、高解像度宏阔CCD摄像头。光圈调节机构与焦距调节机构配合，适应不同尺寸、不同视野的图像的定量观察与分析。上下冷光源为培养皿提供均匀的透射光和直射光，确保图像质量。CCD通过宏阔镜采集图像，传给计算机进行处理，实现对培养皿内微生物的自动统计和分析处理。可用于生物、医学等领域对微生物的观察和统计分析。
文档编号G01N21/17GK2653496SQ200320109499
公开日2004年11月3日 申请日期2003年10月30日 优先权日2003年10月30日
发明者庞全 申请人:庞全