[發明專利]一種數碼體視顯微鏡的成像系統

有效

• 申請號: 201110156961.8
• 申請日: 2011-06-13
• 公開（公告）號: CN102226852A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: 夏登海
• 申請（專利權）人: 廣州市晶華光學電子有限公司
• 主分類號: G02B21/36
• 分類號: G02B21/36;G02B21/22;G03B35/08;H04N13/00
• 代理公司: 北京英特普羅知識產權代理有限公司 11015
• 代理人: 孫麗芳;郭少晶

技術領域

本發明涉及數碼體視顯微鏡，特別涉及該數碼體視顯微鏡的成像系統，該數碼體視顯微鏡可應用于工業、科研、醫療、教學等領域。

背景技術

現有的體視顯微鏡均為光學顯微鏡，通過光學雙目鏡頭觀察物體，使用很不方便，沒有經驗的人甚至都無法觀察到圖像。如授權公告號為CN?201740916U，授權公告日為2011年2月9日的中國專利公開了一種體視顯微鏡，該體視顯微鏡包括雙目觀察裝置和含調焦、支撐架的平行光體視變倍鏡體、體視數碼主體裝置和數碼顯示屏裝置，其在體視顯微鏡的一支光路中插入一個反光部件，通過反光部件及位于其后方的成像部件成像于體視數碼主題裝置的圖像傳感器上，然后將圖像傳感器感應到的圖像通過數碼顯示屏裝置顯示出來。

另外，授權公告號為CN?201145766Y，授權公告日為2008年11月5日的中國專利公開了一種手術顯微鏡立體拍照成像系統，該成像系統采用兩個數碼相機同步拍照獲取兩張具有一定相位差的同步照片，并將兩張照片沖洗在同一張照片的左、右兩側，并利用凸透鏡獲取與術者鏡下相一致的立體視野，其中，同步拍照是通過操作相機快門控制器實現，這很難真正實現同步，并且還需要通過凸透鏡獲取立體視野，該種結構不僅對操作具有較高的要求，而且無法實現裸眼立體顯示。

發明內容

本發明的目的是提供一種不需要通過雙目鏡頭觀察物體，且可將體視圖像直接用裸眼立體形式顯示出來的數碼體視顯微鏡的成像系統。

本發明采用的技術方案為：一種數碼體視顯微鏡的成像系統，包括二個具有相同光學倍率的攝像頭，分別對應人的左眼和右眼，每個攝像頭均包括鏡頭、用于成像的傳感器和用于配置和控制傳感器的微控制器；二個鏡頭在鏡頭下方聚焦，二個鏡頭的光軸匯聚于一點；

所述成像系統還包括主控器，所述主控器向二個微控制器下達用于配置和控制與各自相對應的傳感器的指令；所述主控器為二個傳感器提供輸出圖像數據的統一的啟動控制信號和統一的供各傳感器產生各自的像素時鐘信號的像素參考時鐘信號；

分別由二個傳感器輸出的左眼和右眼圖像數據經一同步合成器進行同步和合成處理，形成左、右眼圖像數據分別位于左、右側的合并式圖像數據；所述合并式圖像數據輸入至主控器中進行壓縮和編碼，形成與并列式圖像數據相對應的RGB圖像數據；以及，

所述成像系統還包括立體顯示轉換器和立體顯示屏，所述主控器將RGB圖像數據輸入立體顯示轉換器中進行處理，形成具有立體顯示屏可識別的顯示格式的圖像數據，所述圖像數據輸入至立體顯示屏中進行立體顯示。

優選地，二個鏡頭的光軸間的夾角小于等于18度。

優選地，所述立體顯示轉換器包括將接收到的RGB圖像數據轉換為交叉格式的立體格式轉換模塊，所述立體格式轉換模塊的輸出端與立體顯示轉換器的LCD接口電連接，所述立體顯示屏通過LCD接口與立體顯示轉換器通訊連接。

優選地，所述立體顯示轉換器包括將接收到的RGB圖像數據轉換為交叉格式的立體格式轉換模塊和LCD接口驅動模塊，所述立體格式轉換模塊輸出的交叉格式的圖像數據輸入至LCD接口驅動模塊中，所述LCD接口驅動模塊的輸出端與立體顯示轉換器的LCD接口電連接。

優選地，所述主控器向二個攝像頭的微控制器發送片選信號，以確定需要執行主控器發出的指令的對象。

優選地，所述同步合成器包括與攝像頭一一對應配置的存儲器，分別為左和右存儲器，與存儲器一一對應配置的寫控制模塊，分別為左和右寫控制模塊，以及，一個讀控制模塊和一個輸出選擇模塊；左、右存儲器均是讀寫操作可異步進行的異步雙端口，二個傳感器輸出左眼和右眼圖像數據在被分別輸入至左和右寫控制模塊中后，將在左、右寫控制模塊的控制下被寫入與各自相對應的左和右存儲器中，其中，左、右寫控制模塊提供的控制寫入的行場同步信號和像素時鐘信號分別與二個傳感器的行場同步信號和像素時鐘信號相同；所述輸出選擇模塊從左、右存儲器中讀出左眼和右眼圖像數據，并在讀出的過程中完成合成，形成所述合并式圖像數據，所述讀控制模塊為輸出選擇模塊提供控制讀出的行場同步信號和像素時鐘信號，控制讀出的行場同步信號與控制寫入的行場同步信號同頻率，控制讀出的像素時鐘信號使輸出選擇模塊在控制讀出的一個行周期內將二個傳感器的一行讀出，并拼接在新的一行內。

優選地，輸出選擇模塊在讀控制模塊的控制下采用全分辨率并列式的合成方式形成所述合并式圖像數據，其中，控制讀出的像素時鐘信號的頻率等于與左眼或者右眼相對應的傳感器的像素時鐘的頻率的2倍。

優選地，所述傳感器的像素時鐘信號經一鎖相環輸入至讀控制模塊中，并由此產生控制讀出的像素時鐘信號。