一种暗视场照明的显微成像露点仪的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种湿度测量方法，具体涉及了一种对显微成像的图像进行露或霜判别并完成湿度测量的冷镜露点仪。
【背景技术】
[0002]冷镜露点仪是一种高精度的湿度测量仪器，其原理是将一个暴露在湿空气中的镜面进行降温，当镜面温度达到结露温度时会在镜面上凝结露或霜。通过控制镜面温度，使得露或霜既不增加也不减少的时候，测量镜面的温度和环境温度就可计算得到空气的相对湿度。采用这一原理进行测量时，如何检测镜面的状态是决定仪器性能的重要因素。已有的光学检测方式有反射光检测或散射光检测，随着露或霜的增加，镜面的反射能力会逐渐下降，但散射能力则会增强。随着光电技术的发展，基于图像直接检测的技术也发展了起来，采用显微成像的方式可以直接观察镜面的图像，然后再通过图像识别的方式进行结露或结霜的判别，这是一种新型的露点检测技术。要做到通过图像处理技术进行高精度的图像识另O，其前提条件是镜面图像的质量要好，信噪比高并且尽量压制非露或霜引起的图像干扰。然而由于镜面磨制和使用过程中不可避免地会形成各种痕迹，在正常的侧照明条件下实际的镜面图像是无法做到背景干净的，这样就给图像判别带来了背景干扰。由于背景干扰的存在，图像的信噪比被压制，对露霜判断的灵敏度也难以提高，特别是在低水汽分压的情况下仪器的反应速度会变得迟钝，从而大大影响了仪器的性能。对这一问题的一个尝试解决办法是采用同轴照明，让照明光和光轴平行，只有与光轴垂直的表面才能反射照明光，而露霜的表面不满足垂直条件，从而与背景产生明暗对比，达到图像增强的目的。这一方法尽管可以压制部分的背景痕迹，但是需要在光路中插入一个直角棱镜，在将侧向照明光反射向目标的同时也会有少部分光会向上进入成像CCD，导致图像信号有一个直流抬升，图像的对比度会受到损失。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型目的是，为了克服侧照明或同轴照明的不足，既能加强露霜信号又不对图像质量造成损失，本实用新型将照明方式改为暗视场照明。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种暗视场照明的显微成像露点仪，包括一个暴露在湿空气中的镜面和对此镜面在一条直线上成像的显微镜头，显微镜头外环设有照明光源和暗视场聚光镜；照明光源发出的光线在镜面形成发散角受到约束的倾斜的反射光线而不进入显微镜头。
[0005]环绕显微镜头(I)的暗视场聚光镜是外环设有一个中空的聚光透镜(2)，中空的聚光透镜后方为照明光源；后方布置有照明光源(3)是围成一圈的多个LED灯。
[0006]所述镜面⑷可以为金属也可以是非金属的憎水镜面。
[0007]显微镜头后部设有的图像的光电传感器可以是CXD也可以是CMOS器件。
[0008]照明光源发出的光线透过暗视场聚光镜后形成发散角受到约束的倾斜照射光线透射到镜面上。由于平坦或折射率均匀的表面不会有漫反射，所以没有光线进入物镜，因而是全黑的视场，只有在物体表面有起伏或存在折射率改变的情况下才会有反射光进入物镜并被观察到。当冷镜表面出现露或霜后，金属镜面的平坦性和折射率的一致性被破坏，露或霜将清晰地形成轮廓亮边，从而显著地从背景中凸显出来。
[0009]暗视场照明的优势是对目标结构和形状的敏感性极高，在需要对目标的轮廓进行辨识的场合可以提高分辨率数十倍。采用这种照明方式时由于平坦的镜面不会有漫反射，所以没有光线进入物镜，因而是全黑的视场，只有在物体表面有起伏或存在折射率改变的情况下才会有反射光进入物镜并被观察到。当镜面的表面没有露或霜时，镜面表面为均匀的暗场，即使有残留的划痕也只会形成线状亮线，且亮度较低。而当出现露或霜后，金属镜面的平坦性和折射率的一致性均被破坏，露或霜将清晰地形成闭合的轮廓亮边，从而显著地从背景中凸显出来。
[0010]所谓暗视场照明是指照明光线不是漫射光，而是让照明光源发出的光线形成发散角受到约束的倾斜照射光线。
[0011]本实用新型的有益效果是:
[0012]1、可以大大抑制图像背景的干扰，提升信噪比。光源不至于因温度对镜面(4)有任何影响，故不至于影响到露点的检测误差；
[0013]2、实现了对目标的边缘锐化效果，有助于提高后续的图像识别灵敏度。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型实施的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]图1是本实用新型实施的原理图。本实用新型涉及一种对显微成像的图像进行露或霜识别并完成湿度测量的冷镜露点仪，由位于显微镜透镜组外圈的照明光源和暗视场聚光镜构成。暗视场照明由位于显微镜透镜组(I)外围的暗视场聚光镜(2)和LED光源(3)构成，其中暗视场聚光镜⑵为中空的轮胎透镜。LED光源(3)发出的光线经过暗视场聚光镜(2)后照射到镜面(4)上。一圈多个LED灯是在圆周均匀分布的，起码是二个以上，多至20个亦可。
[0016]在图1中，镜面(4)(在镜筒中央对准显微镜透镜组的物镜)中央微凸，其直径略小于显微镜透镜组的直径(镜面的横截面的线条为均匀的弧线、圆弧张圆锥曲线均可)，LED发出的光源经过透镜后是以一定角度照射到镜面上的，与漫射照明效果不同的是大部分光线(直接反射的光线)均不会进入显微透镜组(I)，只有在不平坦处或折射率发生改变的物体界面处的光线才会有部分角度合适的光线会进入显微镜头(I)，因此起到了暗视场照明的作用。
【主权项】
1.一种暗视场照明的显微成像露点仪，其特征在于包括一个暴露在湿空气中的镜面和对此镜面在一条直线上成像的显微镜头，显微镜头外环设有照明光源和暗视场聚光镜；照明光源发出的光线在镜面形成发散角受到约束的倾斜的反射光线而不进入显微镜头。
2.根据权利要求1所述的露点仪，其特征在于环绕显微镜头(I)的暗视场聚光镜构成是，环绕显微镜头外环设有一个中空的聚光透镜(2)，中空的聚光透镜后方为照明光源；后方布置有照明光源(3)是围成一圈多个LED灯。
3.根据权利要求1所述的露点仪，其特征在于所述镜面(4)是金属或非金属的憎水面镜。
4.根据权利要求1所述的露点仪，其特征在于显微镜头后部设有的图像光电传感器为CCD或CMOS器件。
5.根据权利要求1所述的露点仪，其特征在于镜面中央微凸，其直径略小于显微镜头的直径。
【专利摘要】本实用新型涉及一种暗视场照明的显微成像露点仪，包括一个暴露在湿空气中的镜面和对此镜面进行成像的显微镜头，显微镜头外环设有照明光源和暗视场聚光镜；照明光源发出的光线在镜面形成发散角受到约束的倾斜的反射光线而不进入显微镜头。由于平坦或折射率均匀的表面不会有漫反射，所以没有光线进入物镜，因而是全黑的视场，只有在物体表面有起伏或存在折射率改变的情况下才会有反射光进入物镜并被观察到。
【IPC分类】G01N21-00
【公开号】CN204575517
【申请号】CN201520270620
【发明人】翟东力
【申请人】南京英恩特环境技术有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月29日