[發明專利]微米級顆粒樣品自動尋找定位裝置及方法

在審

• 申請號: 202010681911.0
• 申請日: 2020-07-15
• 公開（公告）號: CN111693410A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 張志兵;孫鵬;張志華;李華峰;葉曉東;王容川;劉東;汪志煥;孔令成
• 申請（專利權）人: 常州先進制造技術研究所;伯明翰大學
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00;G01N21/84;G01N21/88;G01N21/95
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

本發明公開了一種微米級顆粒樣品自動尋找定位裝置及方法，其裝置包括單通道視頻顯微單元、數字圖像處理單元、多維度電控位移載臺和可編程電控位移驅動單元，用于自動尋找合適的微顆粒樣品，以配合主測試儀器上的其它模塊對尋找到的微顆粒樣品進行所需性能的測試；本發明微米級顆粒樣品自動尋找定位方法是沿遍歷路徑實現掃描式自動樣品尋找，以找到即測、測完繼續尋找的方式進行在線實時測量，極大地提高了檢測效率。

技術領域

本發明涉及顯微測量技術領域，更具體地說是涉及一種微米級顆粒樣品自動尋找及定位裝置，針對微米級顆粒樣品進行尋找和定位，用于配合主測試儀器進行相應的樣品性能測試。

背景技術

隨著納米材料科學的發展，以微米級顆粒狀呈現的各類材料和產品不斷涌現。微顆粒的機械性能數據對生產工藝過程及使用有著決定性的影響?，F有的微顆粒機械性能測量儀器在樣品尋找及選擇方式上或為手動操作、或是通過多角度圖像系統配合進行半離線式的自動檢測，效率低而且過程復雜。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足，提供一種微米級顆粒樣品自動尋找定位裝置及方法，以實現針對微米級顆粒樣品的高效自動尋找和定位，從而配合主測試儀器進行相應的樣品性能測試，提高測試效率。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明微米級顆粒樣品自動尋找定位裝置的特點在于，所述裝置包括：單通道視頻顯微單元、數字圖像處理單元、多維度電控位移載臺和可編程電控位移驅動單元，用于自動尋找合適的微顆粒樣品，以配合主測試儀器上的其它模塊對尋找到的微顆粒樣品進行所需性能的測試；

所述單通道視頻顯微單元具有數字視頻圖像輸出部件，用于以側視角度觀察樣品載片表面上可能存在樣品的圖像；并由所述數字視頻圖像輸出部件輸出圖像數據；所述圖像為實時視頻圖像序列；所述側視角度是指在配合主測試儀器進行測量的起始位置上，單通道視頻顯微單元的光軸與直線A相互垂直，所述直線A為主測試儀器上探頭的中心點與所選定樣品的中心點之間的連線所在的直線；

所述數字圖像處理單元包括數字視頻圖像接收部件及圖像處理部件，所述視頻圖像接收部件用于接收所述圖像數據，所述圖像處理部件通過對所述圖像數據進行處理獲得圖像內所含有的各種目標的相關性數據；根據所述相關性數據判斷相應目標是否為所需要的樣品類型，以及判斷相應目標是否需要用于進行相應機械性能測試；進而選定所需類型的目標，以及選定需要用于進行相應機械性能測試的目標，剔除包括灰塵、樣品殘片、異形樣品，以及不在需要測試的范圍內的干擾目標；

所述多維度電控位移載臺用于安置樣品載片，所述樣品載片不限于呈水平安置；

所述可編程電控位移驅動單元具有可編程多維度位移控制部件，在所述可編程多維度位移控制部件的控制下，利用可編程電控位移驅動單元驅動多維度電控位移載臺帶動樣品載片進行有序位移，所述有序位移為三維空間中的有序空間位移。

本發明微米級顆粒樣品自動尋找定位裝置的特點也在于，由所述數字圖像處理單元中圖像處理部件獲得的各種目標的相關性數據包括：根據不同類型樣品的光學特性設定的樣品的清晰度評價指標數據，樣品在圖像中的位置、樣品的形狀和尺寸，也包括根據需要針對特定樣品的特殊性提取的其它附加數據。

本發明微米級顆粒樣品自動尋找定位裝置的特點也在于，所述單通道視頻顯微單元包括：

一顯微鏡，能夠手動聚焦和電動聚焦，安裝在所述顯微鏡前端的物鏡能夠根據需要更換；

一鏡頭支架，用于固定支撐顯微鏡；

一數字視頻相機，固定設置在所述顯微鏡的尾部光學輸出端；

本發明微米級顆粒樣品自動尋找定位裝置的特點也在于，所述鏡頭支架為可調支架，利用可調支架帶動所述顯微鏡使單通道視頻顯微單元處在設定的側視角度。