作為設(shè)備的“眼睛”，光學(xué)成像系統(tǒng)在自動(dòng)化設(shè)備中承擔(dān)了最基礎(chǔ)也是最重要的使命---看見(jiàn)。一套合適的??光學(xué)成像系統(tǒng)，能幫助設(shè)備看得更清晰，從而提高設(shè)備的生產(chǎn)效率。

為了更好地讓開(kāi)發(fā)精密光電儀器和設(shè)備的科研人員，研發(fā)人員和工程師在尋找光學(xué)解決方案時(shí)，有更多的思路和靈感，我們謹(jǐn)以此文介紹如何利用開(kāi)放式的光學(xué)模組搭建帶自動(dòng)聚焦功能的顯微成像光學(xué)解決方案：

在這個(gè)按需集成的方案中，自動(dòng)聚焦系統(tǒng)的每一個(gè)機(jī)構(gòu)：成像系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、聚焦模塊、測(cè)量軟件、安裝結(jié)構(gòu)均可根據(jù)具體的應(yīng)用詳情進(jìn)行定制，從而用最簡(jiǎn)捷經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)卓越的成像質(zhì)量精度和檢測(cè)效率。

1、光學(xué)成像系統(tǒng)

七十余年的光學(xué)成像經(jīng)驗(yàn)，將大變焦范圍和高分辨率完美結(jié)合，提供6:5:1. 7:1. 12:1多種變倍比選擇，模塊化設(shè)計(jì)，可選配任意倍數(shù)物鏡，具有極強(qiáng)的擴(kuò)展性：

復(fù)消色差，無(wú)限校正光路設(shè)計(jì)，長(zhǎng)工作距離范圍，大景深，成像品質(zhì)無(wú)憂;

光學(xué)放大倍數(shù)0.3x~550x可選， 分辨率范圍覆蓋40.85μm~0.5μm，成像精度無(wú)憂;

開(kāi)放式光機(jī)設(shè)計(jì)，自帶各種規(guī)格的安裝、適配轉(zhuǎn)接件，無(wú)縫選配明場(chǎng)/暗場(chǎng)，偏光/DIC等多種成像/照明模塊，自由選擇多種照明和安裝方式，集成無(wú)憂。

選配一套這樣的光學(xué)系統(tǒng)，就能在任意的應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)不同規(guī)格的材料進(jìn)行成像，讓設(shè)備 “看”得更清晰， “看”得更輕松。

2、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

用戶可根據(jù)自身的應(yīng)用需要，精度要求選擇不同的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，自由選擇行程范圍、運(yùn)動(dòng)速度、重復(fù)定位精度、負(fù)載及體積，按需選用光柵反饋系統(tǒng)等，比如：

可選擇高精度步進(jìn)電機(jī)電動(dòng)移動(dòng)機(jī)構(gòu);

也可以選擇帶磁力彈簧配重剎車(chē)系統(tǒng)的伺服馬達(dá)移動(dòng)機(jī)構(gòu);

也可以選擇壓電陶瓷(Piezo) 移動(dòng)機(jī)構(gòu);

根據(jù)應(yīng)用需要及成本等要素，集成實(shí)用緊湊且經(jīng)濟(jì)的電機(jī)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)：

3、聚焦模塊

在聚焦方式上，可根據(jù)應(yīng)用需求選擇基于圖像方式的自動(dòng)對(duì)焦或基于激光方式的自動(dòng)對(duì)焦模塊。

聚焦方式一

基于圖像方式

該方式是利用軟件對(duì)圖像進(jìn)行分析，確定到被測(cè)物體的距離，實(shí)現(xiàn)聚焦。典型的圖像方式自動(dòng)對(duì)焦，是通過(guò)相機(jī)傳感器獲圖像后，軟件利用FFT (快速傅立葉變換)算法，對(duì)圖像像素的對(duì)比度進(jìn)行計(jì)算：

比如相機(jī)傳感器前有一個(gè) 100 或 200 像素的單色帶。軟件對(duì)像素進(jìn)行分析，分辨臨近像素的強(qiáng)度差異。如果景物未聚焦，臨近的像素會(huì)具有非常相似的強(qiáng)度。此時(shí)，軟件會(huì)驅(qū)動(dòng)Z軸機(jī)構(gòu)移動(dòng)到另外位置，重新獲取圖像，再次判斷臨近像素之間的強(qiáng)度差異是增加還是減小。

最后，軟件會(huì)在一定范圍內(nèi)搜索，查找到臨近像素之間強(qiáng)度差異的最大值。這一點(diǎn)就是最佳焦距點(diǎn)，然后軟件會(huì)驅(qū)動(dòng)Z軸機(jī)構(gòu)停留在那個(gè)位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)聚焦。

圖像方式的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)需要利用圖像對(duì)比度進(jìn)行工作。在這種圖像上通常需要有一些可以形成對(duì)比的細(xì)節(jié)，才能更有效地實(shí)現(xiàn)聚焦。

聚焦方式二

基于激光方式

典型的激光方式聚焦，是采用三角單束激光測(cè)量的原理。

激光針對(duì)顯微鏡的目標(biāo)區(qū)域，不斷地測(cè)量和報(bào)告最佳聚焦距離，系統(tǒng)會(huì)不斷報(bào)告聚焦的距離，然后驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)在Z軸移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)快速聚焦。

4、測(cè)量軟件

基礎(chǔ)軟件標(biāo)配光源控制、電動(dòng)變倍調(diào)節(jié)、手動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)焦、自動(dòng)對(duì)焦等功能，可按需集成點(diǎn)，線、面、角度等幾何元素測(cè)量功能，元素對(duì)象和繪制取樣方式均可自由制定：

5、安裝方式

可選轉(zhuǎn)角、雙視、倒置、正置等多種形態(tài)安裝，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境，設(shè)計(jì)令自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)更為簡(jiǎn)易齊整的機(jī)械結(jié)構(gòu)件，用最省時(shí)省力的安裝方式，將自動(dòng)聚焦成像系統(tǒng)無(wú)縫集成到自動(dòng)化設(shè)備或生產(chǎn)線上。

我們的核心是開(kāi)放式的光學(xué)成像解決方案，按需選配的光學(xué)系統(tǒng)。

我們的目標(biāo)是利用我們卓越品質(zhì)的模塊化顯微成像解決方案，幫助用戶解決各種光學(xué)成像的問(wèn)題。用戶能實(shí)現(xiàn)各種各樣的AOI應(yīng)用，應(yīng)對(duì)不同應(yīng)用對(duì)精度和檢測(cè)效率的挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新目標(biāo)。

我們不只是“介紹”這些信息，用戶也不只是“讀到”這些信息，更能夠真正上手進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證。

為了更好地讓精密光電檢測(cè)儀器和設(shè)備的研發(fā)人員和工程師，或者科研人員在系統(tǒng)的研發(fā)或者搭建過(guò)程中，做更多的光學(xué)驗(yàn)證和測(cè)試，獲得第一手的數(shù)據(jù)，我們?cè)诠鈱W(xué)實(shí)驗(yàn)室備有基礎(chǔ)款的自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI) 演示系統(tǒng)，如您有相關(guān)的樣品測(cè)試需求，或?qū)ο鄳?yīng)的顯微成像技術(shù)，AOI檢測(cè)技術(shù)等感興趣，歡迎垂詢，我們一起探討解決問(wèn)題的最優(yōu)光學(xué)解決方案。

光學(xué)實(shí)驗(yàn)室

我們?cè)趶V州設(shè)有光學(xué)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室配備了Zoom 6000、12X、Resolv 4K、Pixelink各系列鏡頭+相機(jī)系統(tǒng)及各類主流物鏡、光源、支架樣品：

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