作為設(shè)備的“眼睛”，光學(xué)成像系統(tǒng)在自動化設(shè)備中承擔(dān)了最基礎(chǔ)也是最重要的使命---看見。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，有更多的思路和靈感，我們謹(jǐn)以此文介紹如何利用開放式的光學(xué)模組搭建帶自動聚焦功能的顯微成像光學(xué)解決方案：

在這個按需集成的方案中，自動聚焦系統(tǒng)的每一個機(jī)構(gòu)：成像系統(tǒng)、運動機(jī)構(gòu)、聚焦模塊、測量軟件、安裝結(jié)構(gòu)均可根據(jù)具體的應(yīng)用詳情進(jìn)行定制，從而用最簡捷經(jīng)濟(jì)的方式實現(xiàn)卓越的成像質(zhì)量精度和檢測效率。

1、光學(xué)成像系統(tǒng)

七十余年的光學(xué)成像經(jīng)驗，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，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，無限校正光路設(shè)計，長工作距離范圍，大景深，成像品質(zhì)無憂;

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

開放式光機(jī)設(shè)計，自帶各種規(guī)格的安裝、適配轉(zhuǎn)接件，無縫選配明場/暗場，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，集成無憂。

選配一套這樣的光學(xué)系統(tǒng)，就能在任意的應(yīng)用場合，對不同規(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、運動機(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動機(jī)構(gòu)，自由選擇行程范圍、運動速度、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)電動移動機(jī)構(gòu);

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

也可以選擇壓電陶瓷(Piezo) 移動機(jī)構(gòu);

根據(jù)應(yīng)用需要及成本等要素，集成實用緊湊且經(jīng)濟(jì)的電機(jī)平臺運動系統(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對焦或基于激光方式的自動對焦模塊。

聚焦方式一

基于圖像方式

該方式是利用軟件對圖像進(jìn)行分析，確定到被測物體的距離，實現(xiàn)聚焦。典型的圖像方式自動對焦，是通過相機(jī)傳感器獲圖像后，軟件利用FFT (快速傅立葉變換)算法，對圖像像素的對比度進(jìn)行計算：

比如相機(jī)傳感器前有一個 100 或 200 像素的單色帶。軟件對像素進(jìn)行分析，分辨臨近像素的強(qiáng)度差異。如果景物未聚焦，臨近的像素會具有非常相似的強(qiáng)度。此時，軟件會驅(qū)動Z軸機(jī)構(gòu)移動到另外位置，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。這一點就是最佳焦距點，然后軟件會驅(qū)動Z軸機(jī)構(gòu)停留在那個位置，進(jìn)而實現(xiàn)自動聚焦。

圖像方式的自動對焦系統(tǒng)需要利用圖像對比度進(jìn)行工作。在這種圖像上通常需要有一些可以形成對比的細(xì)節(jié)，才能更有效地實現(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量的原理。

激光針對顯微鏡的目標(biāo)區(qū)域，不斷地測量和報告最佳聚焦距離，系統(tǒng)會不斷報告聚焦的距離，然后驅(qū)動運動平臺在Z軸移動，實現(xiàn)快速聚焦。

4、測量軟件

基礎(chǔ)軟件標(biāo)配光源控制、電動變倍調(diào)節(jié)、手動調(diào)節(jié)對焦、自動對焦等功能，可按需集成點，線、面、角度等幾何元素測量功能，元素對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)場應(yīng)用環(huán)境，設(shè)計令自動對焦系統(tǒng)更為簡易齊整的機(jī)械結(jié)構(gòu)件，用最省時省力的安裝方式，將自動聚焦成像系統(tǒng)無縫集成到自動化設(shè)備或生產(chǎn)線上。

我們的核心是開放式的光學(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)成像的問題。用戶能實現(xiàn)各種各樣的AOI應(yīng)用，應(yīng)對不同應(yīng)用對精度和檢測效率的挑戰(zhàn)，實現(xiàn)開發(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)行實際驗證。

為了更好地讓精密光電檢測儀器和設(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)或者搭建過程中，做更多的光學(xué)驗證和測試，獲得第一手的數(shù)據(jù)，我們在光學(xué)實驗室備有基礎(chǔ)款的自動光學(xué)檢測(AOI) 演示系統(tǒng)，如您有相關(guān)的樣品測試需求，或?qū)ο鄳?yīng)的顯微成像技術(shù)，AOI檢測技術(shù)等感興趣，歡迎垂詢，我們一起探討解決問題的最優(yōu)光學(xué)解決方案。

光學(xué)實驗室

我們在廣州設(shè)有光學(xué)實驗室，實驗室配備了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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