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数码显微镜的放大倍数计算方法
2015-9-7 9:09:08 阅读次数:1570

数码显微镜的放大倍数计算方法

辽宁仪表研究所有限责任公司

林炯章 邢宇铮

    随着科技的不断进步,传统的显微镜法已经无法满足用户的需求,于是辽仪仪器将传统的显微镜法与现代计算机图像处理技术相结合,研制了LIRI-2006型显微图像分析系统。它的基本工作流程是通过数字摄象机抓拍颗粒在显微镜下的图像并传输到计算机中,通过专业的颗粒图像分析软件对图像进行处理与分析, 经显示器和打印机显示和输出分析结果。本仪器具有直观、准确、测试范围宽等特点,不仅可以直接观察到颗粒形貌,还可以计算出每个颗粒粒径和圆形度以及粒度分布和圆形度分布,为科研、生产领域增添了一种新的粒度测试手段。

    

    在使用过程中,很多客户询问这样一个问题:通过数字摄像机输送到计算机屏幕的图像中物质颗粒到底被放大了多少倍?为了让客户有个更清楚的了解和认识,现将一些关于数码显微镜的放大倍数的知识做个简单总结。

    

一、基础知识

    

1. 光学显微镜的放大倍数

    

    光学显微镜的放大倍数是指目镜的放大倍数乘以物镜的放大倍数,这就是我们用肉眼通过目镜所观测到的。理论上这个放大倍数是可以任意的,只要把物镜和目镜的放大倍数做的足够大。但实际上,受到光源波长的限制,根据瑞利判据,分辨率不能小于观察波长的1/2,可见光波长约400-700nm,即采用短波长的紫光的情况下,最小分辨距离越200nm。而实际上光学显微镜最多可以做到放大1000倍(油镜可以做到大一些,约1400倍),那么大于这个倍数的光学显微镜是没有意义的,因为图像模糊。

    

2. 工业摄像机常用的CCD或者COMS靶面尺寸有1、2/3、1/2、1/3、1/4英寸,具体的对应的传感器对角线尺寸如下:

    

    1英寸:靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm,对角线16mm。

    2/3英寸:靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm,对角线11mm。

    1/2英寸:靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm,对角线8mm。

    1/3英寸:靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm,对角线6mm。

    1/4英寸:靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm,对角线4mm。

    

二、计算公式

    

1.数字放大倍数 = 监视器尺寸 * 25.4/CCD或CMOS靶面尺寸(即对角线尺寸大小) ;(1英寸=25.4mm);

    

2.系统总放大倍数 = 物镜放大倍数 *适配镜放大倍数(显微镜与相机的连接头中镜片放大倍数)* 数字放大倍数 ;。

    

例:

    

    A.光学显微镜的物镜放大倍数4-100倍(其中100倍需要用油);

    B.1倍连接头(即内部镜片放大倍数为1);

    C.CMOS对角线尺寸1/2英寸;

    D.计算机显示器尺寸17英寸。

    

    那么该系统的数字放大倍数=17 * 25.4/8=53.975,总最小放大倍数=4*1*53.975=215.9,总最大放大倍数=100*1*53.975=5397.5。

    

    注意:如果图像不是显示器尺寸,则应按照图像实际尺寸计算。还有一种最直接的计算放大倍数的方法,就是直接利用显微镜测微尺,将测微尺图像显示在计算机屏幕中,然后用直尺直接测图像中测微尺的长度,2个值的比值即为实际放大倍数。

 
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