[發明專利]一種AR增強現實輔助寶石觀察教學用顯微鏡

在審

• 申請號: 202011018911.9
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112034610A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 付宛璐
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: G02B21/36
• 分類號: G02B21/36;G02B21/24;G01N21/87
• 代理公司: 鄭州裕晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41142
• 代理人: 王瑞

本發明涉及一種AR增強現實輔助寶石觀察教學用顯微鏡，包括底座、支桿、圖像采集組件以及目鏡組件、以及控制系統和AR顯示系統；圖像采集組件包括顯微鏡成像模塊以及圖像采集模塊；目鏡組件包括與顯微鏡成像模塊連接的第一殼體，第一殼體連接有第二殼體，所述第二殼體上安裝有目鏡；控制系統包括主控芯片；AR顯示系統包括安裝在目鏡一側的AR顯示模塊，AR顯示模塊連接有AR成像模塊，AR成像模塊與所述主控芯片相連；底座或支桿上設置有位于所述顯微鏡成像模塊正下方的放置組件，放置組件通過控制芯片的控制，能夠進行三維空間內的任意角度旋轉；本發明具有學習效率高、操作方便、靈活性強、有效增強寶石觀察教學時師生間的互動性的優點。

技術領域

本發明屬于寶石內部構造觀察用設備技術領域，具體涉及一種AR增強現實輔助寶石觀察教學用顯微鏡。

背景技術

在進行寶石內部特征觀察學習時，傳統的觀察方式是使用寶石夾夾住寶石，將寶石放置到顯微鏡上進行觀察，學生只能按照老師的描述手動去調整寶石的位置和放大倍數，人工去找寶石的內部特征，然后去和老師提供的圖片或者視頻去比對，調整精度差，成功率和準確率較低；并且，學生不能及時的發現自己觀察結果與教師觀察結果的差別，導致學習效率和效果差。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足而提供一種學習效率高、操作方便、靈活性強、有效增強寶石觀察教學時師生間的互動性的AR增強現實輔助寶石觀察教學用顯微鏡。

本發明的技術方案如下：

一種AR增強現實輔助寶石觀察教學用顯微鏡，包括底座、固定在底座上的支桿、設置在支桿頂端的圖像采集組件以及目鏡組件、以及控制系統和AR顯示系統；

所述圖像采集組件包括顯微鏡成像模塊以及圖像采集模塊，所述圖像采集模塊設置在所述顯微鏡成像模塊的入射光路上；

所述目鏡組件包括與所述顯微鏡成像模塊連接的第一殼體，所述第一殼體連接有第二殼體，所述第二殼體上安裝有目鏡；

所述控制系統包括與所述圖像采集模塊相連的主控芯片；

所述AR顯示系統包括安裝在目鏡一側的AR顯示模塊，所述AR顯示模塊連接有AR成像模塊，所述AR成像模塊與所述主控芯片相連；

所述底座或支桿上設置有位于所述顯微鏡成像模塊正下方的放置組件，所述放置組件通過控制芯片的控制，能夠進行三維空間內的任意角度旋轉。

進一步，所述放置組件包括轉動連接于底座或支桿上的的第一圓環、鉸接于第一圓環內側的第二圓環、以及鉸接于所述第二圓環內側的第三圓環，所述第一圓環、第二圓環以及第三圓環共圓心，所述第二圓環與第一圓環的兩個鉸點的連線同第二圓環與第三圓環的兩個鉸點的連線相互垂直，所述第三圓環的內側壁設置有夾持組件。

進一步，所述第一圓環、第二圓環以及第三圓環均通過與所述主控芯片相連的步進電機驅動。

進一步，所述底座的上側面或支桿側面上設置有第一安裝桶，所述第一安裝桶內安裝有與所述主控工芯片相連的第一步進電機，所述第一圓環上設置有與所述第一安裝桶相連的相連的第一連接桶，所述第一連接桶內設置有第一驅動桶，所述第一步進電機的輸出軸與所述第一驅動桶鍵連接。

進一步，所述第一圓環與第二圓環的一個鉸點對應處以及第二圓環與第三圓環的一個鉸點對應處設置有第二安裝桶，所述第二安裝桶內安裝有與所述主控工芯片相連的第二步進電機，所述第二圓環與第一圓環的該鉸點處以及第三圓環與第二圓環的該鉸點處設置有第二連接桶，所述第二連接桶內設置有第二驅動桶，所述第二步進電機的輸出軸端與所述第二驅動桶鍵連接。

進一步，所述主控芯片連接有通訊模塊，所述通訊模塊實現主控芯片與上位機之間的遠程通訊。

進一步，所述底座的一側面設置有與所述主控芯片連接的觸控屏幕組件。