CN105892030A - 一种基于联网通讯的数码显微镜及其互动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于联网通讯的数码显微镜及其互动方法，具有图像数据格式处理、有线及无线数据传输功能，可以通过主控计算机组成无线或有线局域网，从而组成数码互动***。该数码显微镜由显微镜主机、数码成像装置、铰链头部、目镜等组成，该数码成像装置至少包含分光成像***、光标指示***、图像传感器、图像处理器、输入控制器。图像传感器将显微镜镜下图像及光标图像数字化；图像处理器处理图像数据，并通过有线、无线的联网通讯方式传输数据，本发明提高了数码显微镜在传输方式与显示方式上的功能，合理构架了数字图像的各项功能，其即实现了显微镜与智能设备的方便连接，也为显微镜***的互动交流提供了强有力的支撑。

Description

一种基于联网通讯的数码显微镜及其互动方法

技术领域

本发明属于数码显微镜技术领域，具体涉及一种基于联网通讯的数码显微镜及其互动方法。

背景技术

随着科学技术发展，数码成像应用越来越广泛，功能越来越多，数码显微镜的智能化程度也越来越高，但对于用户需要的其他功能，如网络通讯等功能一直欠缺，这些数码显微镜都是单独在计算机的控制下对显微镜的镜下图像进行采集拍照并进行图像处理、图像传输，这时数码显微镜只是计算机的一个输入端，造成没有办法在无电脑的情况下实现多人互动及图像处理、传输，以及资源共享。

专利号ZL 200720171767.6的专利文件中，公开了一种电子数码显微镜，包括外壳、安装在外壳内支架上的物镜，外壳包括底座、立柱、支架，立柱固定安装在底座上，支架安装在立柱正面的传动机构上，物镜安装在支架内，所述的外壳上安装有用于观看物镜采集到的信息的显示屏。可见，该方案只是把显示器与传统数码显微镜集成一体，但不具有图像分析、图像处理功能，更不用说通讯、多人互动等功能。

申请号201110049192.1的专利文件中，公开了一种智能数码显微镜，包括一显微镜，还包括一外接显示屏、一数码中间体，所述显微镜设置于所述数码中间体上，所述外接显示屏与所述数码中间体电连接，所述数码中间体包括一光路控制装置，它设置于所述数码中间体前部，用于控制来自显微镜的光路进入所述数码中间体内，一透镜装置，它用于对进入所述数码中间体的光路进行会聚；CCD摄像装置，它用于将所述会聚的光路进行显示成像；一图像处理控制器，包括同步显示控制单元，所述同步显示控制单元分别与所述CCD摄像装置、所述外接显示屏进行电连接，并且控制外接显示屏同步显示CCD摄像装置上的图像信息。可见，该方案与专利号ZL 200720171767.6中的方案类似，只是把显示器与传统数码显微镜集成一体，但不具有图像分析、图像处理功能，更不用说通讯、多人互动等功能。

申请号201020659929.2的专利文件中，公开了一种多功能数码显微镜，其包括显微镜主体，安装在显微镜主体上的摄像光学***，摄像元件，图像显示单元，所述图像显示单元为一内置有图像处理模块、图像分析模块和显示器的计算机，所述摄像元件通过信号传输线与所述计算机相连。该方案的数码显微镜具有图像处理、图像分析、图像显示以及图像存储功能，相当于把一台微型计算机与显微镜集成一体，也就是说每一台显微镜都配有一台计算机，产品占用空间很大，成本偏贵，同时该方案不适合多人互动讨论、数据交流。

专利号ZL 200820121574.4的专利文件中，公开了一种基于嵌入式***的数码显微镜，包括显微镜主体、图像信息采集单元、图像信息处理单元及与该图像信息处理单元相连的图像显示单元，所述图像信息处理单元包括具有图像信号处理模块的微处理器和用来储存处理后的图像信号的存储器，所述微处理器为装载有嵌入式操作***的微处理器，并且该微处理器还具有图像实时测量和动态标定处理模块。该方案的数码显微镜具有图像处理、图像分析、图像显示功能，与申请号201020659929.2中的方案类似，相当于把一台微型计算机与显微镜集成一体，产品占用空间很大，成本偏贵，同时该方案不适合多人互动讨论、数据交流。

申请号为200610021832.7，名称为一种数码互动显微镜，包括光学显微镜和设置在光学显微镜内部的摄像装置，所述光学显微镜内部设置有单机信息处理器和图像显示装置，所述单机信息处理器由微处理模块、图像传感模块、图像处理模块、电源模块、输入输出模块和存储模块构成，所述图像显示装置主要由图像切换装置和微型彩色显示屏构成并设置在目镜入射口端。该方案的数码显微镜具有图像处理、图像分析、图像显示、图像传输功能，与前述方案类似，相当于把一台微型计算机与显微镜集成一体，同时用显示屏来代替目镜，可见，该产品依然存在占用空间很大，成本偏贵等不足之处。

可见，在前述的所有技术方案中都是每台数码显微镜都需要配一个显示器，以使所拍摄的数字图像都是在清晰的焦面位置，以防由于人眼视度的偏差造成通过目镜观察与数字图像的像面差异，为了图像处理、图像分析等其它信息技术功能时，每台显微镜都或配或内置一台计算机，这样造成成本偏贵，以及大量占用宝贵的教室空间资源；与此同时，还存在的问题是学生在观察图像时，过多关注的是显示器上的图像，并未通过显微镜目镜进行观察，学生的动手操作能力无法得到有效锻炼和提高，学生可能会因为实验操作的无聊，操作电脑来消遣，甚至，该采用前述方案组建的数码互动***，在实时讨论交流时，很难针对特定位置进行讨论，该问题严重的影响互动交流。

申请号201520071858.7的专利文件中，公开了一种多功能显微镜数码成像装置，由光学元件、图像传感器、嵌入式核心板、转接板、控制板和机壳相关机械件组成，所有部件均固定在机壳中，光学元件对显微镜图像成像，图像传感器位于光学元件成像的像面位置，捕捉显微镜图像，并将图像数据输出到嵌入式核心板，嵌入式核心板将图像数据转换成所需的视频格式:转接板连接嵌入式核心板和控制板，才把嵌入式核心板的输出信号转接至控制板，控制板对这些信号进行再处理，并形成所需的最终信号输出。该方案具有图像处理、图像传输功能，没有图像显示功能，但由于存在人眼视度误差，在不借用外部显示器件时，造成采用该方案的显微镜目视与数字图像很难同时成像清晰，以及在多人讨论时，很难针对特定位置进行讨论，这样，组建互动方案时，该问题严重影响互动交流。

发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种基于联网通讯的数码显微镜及其互动方法，只需要一台主控制计算机，而学生端不需要配计算机，甚至显示器就可以组成互动***的数码显微镜以及其组成的数码互动***，其即可实现老师与学生之间的交流互动，又可以最大化的共享资源。

本发明的另一目的在于提供一种基于联网通讯的数码显微镜，其在学生端使用时，不需要显示器就可以实现准确齐焦的拍图，从而让学生可以专注于动手能力的提高。

本发明的另一目的在于提供一种基于联网通讯的数码显微镜，其可以方便的指示图像的特定位置，用于沟通交流，而不管是目视观察还是数字图像观察。

本发明的另一目的在于提供一种基于联网通讯的数码显微镜，其可以合理化的利用资源，使图像处理、图像分析、图像存储等信息技术功能，可以用网络资源中的其它计算机来完成，甚至可以借用其它智能设备(如手机、平板电脑等)等设备来完成。

本发明的另一目的在于提供一种基于联网通讯的数码显微镜，其结构简单，成本便宜。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种基于联网通讯的数码显微镜，至少包括显微镜机架、数码成像装置、铰链头部和目镜，所述数码成像装置至少包括分光成像***、光标指示***、图像传感器、图像处理器、输入控制器以及固定装置和连接装置，其特征在于：所述分光成像***由分光棱镜、成像透镜组成，分光棱镜用来实现数码与显微镜目镜可同时成像，成像透镜用于会聚标本经过显微镜物镜后出来的平行光，使标本成像在图像传感器；所述光标指示***由光标分划板、光标物镜、光标照明组组成，该光标分划板被光标照明组照明后，经过光标物镜形成平行光，然后被所述的分光成像***分别成像在图像传感器和显微镜目镜上，这样光标箭头不仅可以用来指示显微镜图像的特定位置，用于沟通交流；也可以让使用者用来调节个人视度偏差，只需要通过调节目镜的视度使光标能清晰成像，也就能保证数码图像能清晰成像。所述输入控制器提供电源，保证图像传感器、图像处理器和光标指示***正常工作；所述固定装置用于固定所述分光成像***、光标指示***、图像传感器和图像处理器；所述连接装置用于把所述数码成像装置连接于显微镜机架上，以及实现所述光标照明组与外端电器的连接；所述数码成像装置的所有部件均固定在同一个整体附件中，所述光标指示***的光标图像通过分光成像***后与显微镜镜下图像叠加，用于互动沟通、图像存储时指示特定位置，也可用于实现准确的目视与数字图像齐焦，所述图像传感器位于所述分光成像***的像面位置，捕捉显微镜镜下的图像及光标图像，并将图像数据输出到图像处理器，所述图像处理器实时接收和处理图像数据，并将图像数据转换成所需的视频格式，并通过有线或无线的联网通讯方式传输图像数据，用户端显示设备可以是计算机，显示器，平板电脑，手机显示设备等各种智能设备，这样，也就能利用各种智能设备来存储、分析、处理数码图像镜下实时图像。

作为上述技术方案的优选实施方式，本发明实施例提供的基于联网通讯的数码显微镜进一步包括下列技术特征的部分或全部：

作为上述技术方案的改进，所述图像传感器带成像处理核心CPU以及独立的运行***，使用者能够对镜下显微镜图像进行图像翻转，镜像方向变更处理。

作为上述技术方案的改进，所述图像处理器运行嵌入式***，通过有线或无线的通讯方式传输图像数据，使用者可以通过智能设备采用有线或无法连接的方式对***的成像图像进行实时处理。

作为上述技术方案的改进，在本发明的一个实施例中，所述光标指示***在观察范围内是固定不动的。

作为上述技术方案的改进，在本发明的一个实施例方式中，所述光标指示***在观察范围内是可以任意移动的。

在本发明的一个实施例中，所述光标指示***采用LED光源，其LED光源可为一个或多个，并可选择其中一个或多个点亮，以混合成不同色彩的光标指示，LED光源的亮度可调。

本发明还提出了一种基于联网通讯的数码显微镜的互动方法：

采用数码显微镜为学生端，采用主控计算机作教师端；

所有学生端通过LAN输出接口或无线的方式连接于千兆交换机中，且教师端也通过网络线连接于同一局域网中；

教师端通过软件监控查看局域网中任意学生端镜下图像以及学生端的存储信息，也可以对局域网中某个或多个学生端进行图像调节；

局域网中的任意学生端可以拍照，录像，调节图像色彩等操作，同时可以通过软件标定图像，并反馈给教师端；

教师端对学生端的操作进行实时响应，以此实现学生端与教师端的实时互动。

作为上述技术方案的改进，还具有按键操作***，该按键操作***独立于显微镜之外，具有485通信接口：

每个学生端配备一个控制盒，控制盒可以通过485通信线与教师端串口串联；

按键操作***可以具有A-Z的26个字母的某个或多个字母按键；

学生端可以通过按键操作***相应的按键请求做出相应的操作，同时教师端可以按照实际教学同意或否决学生的请求操作；

教师端软件可以按照实际教学需求运行第三方软件，学生端可以通过按键操作***按键答题，教师端实时接收并处理学生提交答案，并在考试接收后给出相应的考试测评。

优选地，在本发明的一个实施例中，还具有按键操作***，所述按键操作***内嵌于数码成像装置中，通过数码成像装置的LAN输出接口通信控制使用：

数码成像装置外壳具有A-Z的26个字母的某个或多个字母按键；

学生端可以通过相应的按键请求做出相应的操作，同时教师端可以按照实际教学同意或否决学生的请求操作；

教师端软件可以按照实际教学需求运行第三方软件，学生端可以通过按键答题，教师端实时接收并处理学生提交答案，并在考试接收后给出相应的考试测评。

本发明的基于联网通讯的数码显微镜及其互动方法中的数码成像装置具有独立的图像处理***使之能够使用有线或无线的联网通讯方式传输图像数据，并且在这基础增加了光标指示等功能，从而使整体的功能强大，结构紧凑，能够很好的解决现有产品的诸多技术问题，有很强实用价值，在某种程度上满足了不同用户群对显微镜通信和使用上的要求，极大的提高了使用显微镜的灵活性以及实用性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是本发明优选实施例的基于联网通讯的数码显微镜的整体结构示意图。

图2是本发明优选实施例的基于联网通讯的数码显微镜的数码成像装置外部的结构示意图。

图3是本发明优选实施例的基于联网通讯的数码显微镜的数码成像装置内部的结构示意图。

图4是本发明优选实施例的基于联网通讯的数码显微镜的数码成像装置的光学原理图。

图5是本发明优选实施例的基于联网通讯的数码显微镜的数码成像装置的电器连接图。

图6是本发明优选实施例的基于联网通讯的数码显微镜的固定式光标指示***结构图。

图7是本发明优选实施例的基于联网通讯的数码显微镜的移动式光标指示***结构图。

图8是本发明优选实施例的基于联网通讯的数码显微镜的多个本数码显微镜以有线方式组成的数码互动***。

图9是本发明优选实施例的基于联网通讯的数码显微镜的多个本数码显微镜以无线方式组成的数码互动***。

主要元件符号说明如下：

目镜1、铰链头部2、数码成像装置3、输入接口4、LAN输出接口5、显微镜机架6、物镜7、光标切换开关10、亮度调节旋钮11、盖板13、上连接接口13、下连接接口14、光标指示***21、分光成像***22、图像传感器23、输入控制器24、图像处理器25、彩色LED31、光标分划板32、光标物镜33、分光棱镜34、成像透镜35、数字像面36、目视方向37、光标图形平行光38、镜下图形平行光39、数字方向40、三档开关51、PCB板52、电位器53、发射天线54、指示灯55、透镜座60、基座61、螺钉62、分划板座63、反光镜64、镜座65、固定座70、左球碗71、右球碗72、球头座73、数码显微镜100、主控计算机101、千兆交换机102、控制盒103、千兆无线路由器104。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。

如图1-9所示，本发明优选实施例的基于联网通讯的数码显微镜结构示意图，本发明的基于联网通讯的数码显微镜至少包括显微镜机架6、数码成像装置3、铰链头部2和目镜1，所述数码成像装置3至少包括分光成像***22、光标指示***21、图像传感器23、图像处理器25、输入控制器24以及固定装置和连接装置，所述分光成像***22由分光棱镜34、成像透镜35组成，分光棱镜34用来实现数码与显微镜目镜可同时成像，成像透镜35用于会聚标本经过显微镜物镜后出来的平行光，使标本成像在图像传感器；所述光标指示***21由光标分划板32、光标物镜33、光标照明组组成，该光标分划板32被光标照明组照明后，经过光标物镜33形成平行光，然后被所述的分光成像***22分别成像在图像传感器23和显微镜目镜上；所述输入控制器24提供电源，保证图像传感器23、图像处理器25和光标指示***21正常工作；所述固定装置用于固定所述分光成像***22、光标指示***21、图像传感器23和图像处理器25；所述连接装置用于把所述数码成像装置连接于显微镜机架上6，以及实现所述光标照明组与外端电器的连接；所述数码成像装置3的所有部件均固定在同一个整体附件中，所述光标指示***21的光标图像通过分光成像***22后与显微镜镜下图像叠加，用于互动沟通、图像存储时指示特定位置，也可用于实现准确的目视与数字图像齐焦，所述图像传感器23位于所述分光成像***22的像面位置，捕捉显微镜镜下的图像及光标图像，并将图像数据输出到图像处理器25，所述图像处理器25实时接收和处理图像数据，并将图像数据转换成所需的视频格式，并通过有线或无线的联网通讯方式传输图像数据。

本发明图像传感器23带成像处理核心CPU以及独立的运行***，使用者能够对镜下显微镜图像进行图像翻转，镜像方向变更处理。所述图像处理器25运行嵌入式***，通过有线或无线的通讯方式传输图像数据，使用者可以通过智能设备采用有线或无法连接的方式对***的成像图像进行实时处理。

本发明中的光标指示***21在观察范围内是固定不动的或可以任意移动的。所述的光标指示***21采用LED光源，其LED光源可为一个或多个，并可选择其中一个或多个点亮，以混合成不同色彩的光标指示，LED光源的亮度可调。

具体地，图1是本发明的数码显微镜的整机结构图，数码成像装置3安装于显微镜机架6与铰链头部2之间，相互之间采用可拆卸的接连方式连接，使用者即可以通过目镜1来观察物镜7形成的镜下图像，也可以通过LAN输出接口5，通过有线网络设备来观察镜下图像，还可以通过无线网络采用智能设备来观察镜下图像，同时，该数码成像装置3还可以通过输入接口4接受外部控制信号及电源。

图2是本发明的数码成像装置3的外部结构图，数码成像装置3为独立附件，具有上连接接口13，该接口采用母燕尾结构形式，用于连接显微镜铰链头部2；还具有下连接接口14，该接口采用公燕尾结构形式，下连接接口14位于上连接接口13的正下方，用于连接显微镜机架6，其即可用于无穷远***的生物显微镜，也可用无穷远***的金相显微镜，还可用于无穷远***的偏光、荧光、相衬等各种显微镜，数码成像装置3带有光标颜色切换开关10和亮度调节旋钮11，分别用于光标颜色的切换及亮度调节，具有LAN输出接口5用于有线网络连接，具有输入接口4接受外部控制信号及电源，具有非金属的盖板13实现Wi-Fi信号的输出。

接下来进一步通过图3、图4、图5、图6来详细说明形成该数码成像装置3的第一具体实施例。

该数码成像装置3从结构来说，由光标指示***21、分光成像***22、图像传感器23、输入控制器24、图像处理器25、固定装置、连接装置、上连接接口13、下连接接口14、输入接口4、LAN输出接口5、盖板13等组成，由物镜7形成的镜下图形平行光39经过分光棱镜34后，一部分镜下图形平行光39经数字方向40，由成像透镜35成像在数字像面36的位置，然后通过图像传感器23的光敏片转换成数字图像；另一部分镜下图形平行光39经目视方向37，然后通过铰链头部2形成中间像，通过目镜1就能观察到。光标分划板32被彩色LED31照明后，经光标物镜33后形成光标图形平行光38，一部分光标图形平行光38经数字方向40，由成像透镜35成像在数字像面36的位置，然后通过图像传感器23的光敏片转换成数字图像；另一部分光标图形平行光38经目视方向37，然后通过铰链头部2形成中间像，通过目镜1就能观察到。这样，光标图像、镜下图像就同时叠加成像在图像传感器23和目镜1，被图像传感器23转化为实时数字图像，并将数字图像输出到图像处理器25，图像处理器25同时还接受输入控制器24传来的控制信号，然后经过运行图像处理器25的嵌入式***，把数字图像转和控制信号转换成所需的格式，然后通过LAN输出接口5及发射天线54同时输出，LAN输出接口5能够接入以太网，具有有线网络通讯能力；发射天线54能够以Wi-Fi输出，具有无线网络通讯能力；该图像处理器25具有状态指示灯55，能够指示当下***工作的状态，如***启动、***复位、***正常工作等工作状态。

图6是固定式光标指示***的结构图，彩色LED31连接于PCB板52，然后采用螺钉62固定于基座61上，光标分划板32粘接在分划板座63上，分划板座63也通过螺纹连接固定于基座61上，光标物镜33粘接在透镜座60上，透镜座60也通过螺纹连接固定于基座61上，被彩色LED31照亮的光标分划板32，经过反光镜64转折后，由光标物镜33形成光标图形平行光38，由于该彩色LED31采用双色LED，在工作时，可以根据需要，通过旋转光标切换开关10来改变三档开关51的工作位置，从而实现开启双色LED不同的颜色，也就实现了光标的不同颜色，通过调节亮度调节旋钮11来改变电位器53的工作位置，从而实现不同的光标亮度，通过颜色及亮度的调节，达到光标与镜下图像最大的对比度。由于光标分划板32与光标物镜33之间的关系不随观察标本而变化，故使用者可以通过观察光标分划板32的清晰程度来调节目镜1的视度，然后再操作显微镜机架，保证镜下图像成像清晰，从而保证镜下图像与光标同时清晰、保证数字图像与目视图像同时清晰。与此同时，不管是目视观察还是数字图像观察，都可以利用光标分划板来方便的指示图像的特定位置，用于沟通交流。

接下来进一步通过图3、图4、图5、图7来详细说明形成该数码成像装置3的第二具体实施例。

该数码成像装置3从结构来说，由光标指示***21、分光成像***22、图像传感器23、输入控制器24、图像处理器25、固定装置、连接装置、上连接接口13、下连接接口14、输入接口4、LAN输出接口5、盖板13等组成，由物镜7形成的镜下图形平行光39经过分光棱镜34后，一部分镜下图形平行光39经数字方向40，由成像透镜35成像在数字像面36的位置，然后通过图像传感器23的光敏片转换成数字图像；另一部分镜下图形平行光39经目视方向37，然后通过铰链头部2形成中间像，通过目镜1就能观察到。光标分划板32被彩色LED31照明后，经光标物镜33后形成光标图形平行光38，一部分光标图形平行光38经数字方向40，由成像透镜35成像在数字像面36的位置，然后通过图像传感器23的光敏片转换成数字图像；另一部分光标图形平行光38经目视方向37，然后通过铰链头部2形成中间像，通过目镜1就能观察到。这样，光标图像、镜下图像就同时叠加成像在图像传感器23和目镜1，被图像传感器23转化为实时数字图像，并将数字图像输出到图像处理器25，图像处理器25同时还接受输入控制器24传来的控制信号，然后经过运行图像处理器25的嵌入式***，把数字图像和控制信号转换成所需的格式，然后通过LAN输出接口5及发射天线54同时输出，LAN输出接口5能够接入以太网，具有有线网络通讯能力；发射天线54能够以Wi-Fi输出，具有无线网络通讯能力；该图像处理器25具有状态指示灯55，能够指示当下***工作的状态，如***启动、***复位、***正常工作等工作状态。

图7是移动式光标指示***的结构图，彩色LED31连接于PCB板52，然后采用螺钉固定于基座70上，光标分划板32粘接在镜座65上，分划板座63通过螺纹连接固定于球头座73上，光标物镜33粘接在透镜座60上，透镜座60通过螺纹连接固定于球头座73上，球头座73活动连接于左球碗71和右球碗72之间，从而使球头座73可以万向转动。被彩色LED31照亮的光标分划板32，由光标物镜33形成光标图形平行光38。由于该彩色LED31采用双色LED，在工作时，可以根据需要，通过旋转光标切换开关10来改变三档开关51的工作位置，从而实现开启双色LED不同的颜色，也就实现了光标的不同颜色，通过调节亮度调节旋钮11来改变电位器53的工作位置，从而实现不同的光标亮度，通过颜色及亮度的调节，达到光标与镜下图像最大的对比度；由于光标分划板32与光标物镜33之间的关系不随观察标本而变化，故使用者可以通过观察光标分划板32的清晰程度来调节目镜1的视度，然后操作显微镜机架6，保证镜下图像成像清晰，从而保证镜下图像与光标同时清晰、保证数字图像与目视图像同时清晰。与此同时，不管是目视观察还是数字图像观察，都可以利用光标分划板32来方便的指示图像的特定位置，用于沟通交流。由于球头座73可以转动，从而带动所有光学件转动，从而改变光标图形平行光38与分光棱镜34相互的角度，从则也就改变了光标在目视及数字图像中的径向位置。

另外，本发明的基于联网通讯的数码显微镜的互动方法，包括以下步骤：

采用本发明的数码显微镜100为学生端，采用主控计算机101作教师端；

所有学生端通过LAN输出接口5或无线的方式连接于千兆交换机中，且教师端也通过网络线连接于同一局域网中；

教师端通过软件监控查看局域网中任意学生端镜下图像以及学生端的存储信息，也可以对局域网中某个或多个学生端进行图像调节；

局域网中的任意学生端可以拍照，录像，调节图像色彩等操作，同时可以通过软件标定图像，并反馈给教师端；

教师端对学生端的操作进行实时响应，以此实现学生端与教师端的实时互动。

在一个实施例中，本发明还具有按键操作***，该按键操作***独立于显微镜之外，简称为控制盒，具有485通信接口：

每个学生端配备一个控制盒103，控制盒103可以通过485通信线与教师端串口串联；

按键操作***可以具有A-Z的26个字母的某个或多个字母按键；

学生端可以通过按键操作***相应的按键请求做出相应的操作，同时教师端可以按照实际教学同意或否决学生的请求操作；

教师端软件可以按照实际教学需求运行第三方软件，学生端可以通过按键操作***按键答题，教师端实时接收并处理学生提交答案，并在考试接收后给出相应的考试测评。

在另一个实施例中，本发明还具有按键操作***，所述按键操作***内嵌于数码成像装置中，通过数码成像装置的LAN输出接口5通信控制使用：

数码成像装置外壳具有A-Z的26个字母的某个或多个字母按键；

学生端可以通过相应的按键请求做出相应的操作，同时教师端可以按照实际教学同意或否决学生的请求操作；

教师端软件可以按照实际教学需求运行第三方软件，学生端可以通过按键答题，教师端实时接收并处理学生提交答案，并在考试接收后给出相应的考试测评。

接下来通过图8来说明采用该数码显微镜组建有线互动方法的具体实施实例。

该互动方法采用本发明的数码显微镜100作为学生端，采用主控计算机101作教师端；所有的数码显微镜100、主控计算机101都采用网线，通过LAN输出接口5连接于千兆交换机102，从而形成局域网。然后，教师通过主控计算机101的软件监控查看局域网中任意学生端的镜下图像以及学生端的存储信息，也可以对局域网中某个或多个学生端进行图像调节；局域网中的任意学生端可以通过控制盒103进行拍照，录像，调节图像色彩等操作，同时可以通过软件标定图像，并反馈给教师端；教师端也会对学生端的操作进行实时响应，以此实现学生端与教师端的实时互动。

接下来通过图9来说明采用该数码显微镜组建无线互动方法的具体实施例。

该互动方法采用本发明的数码显微镜100作为学生端，采用主控计算机101作教师端；所有的数码显微镜100通过WI-FI连接于千兆无线路由器104，主控计算机101采用网线连接于千兆无线路由器104，从而形成局域网。然后，教师通过主控计算机101的软件监控查看局域网中任意学生端的镜下图像以及学生端的存储信息，也可以对局域网中某个或多个学生端进行图像调节；局域网中的任意学生端可以通过控制盒103进行拍照，录像，调节图像色彩等操作，同时可以通过软件标定图像，并反馈给教师端；教师端也会对学生端的操作进行实时响应，以此实现学生端与教师端的实时互动。

上述实施例揭示的基于联网通讯的数码显微镜及其互动方法中的数码成像装置3具有独立的图像处理***使之能够使用有线或无线的联网通讯方式传输图像数据，并且在这基础增加了光标指示等功能，从而使整体的功能强大，结构紧凑，能够很好的解决现有产品的诸多技术问题，有很强实用价值，在某种程度上满足了不同用户群对显微镜通信和使用上的要求，极大的提高了使用显微镜的灵活性以及实用性。

以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于联网通讯的数码显微镜，至少包括显微镜机架、数码成像装置、铰链头部和目镜，所述数码成像装置至少包括分光成像***、光标指示***、图像传感器、图像处理器、输入控制器以及固定装置和连接装置，其特征在于：所述分光成像***由分光棱镜、成像透镜组成，分光棱镜用来实现数码与显微镜目镜可同时成像，成像透镜用于会聚标本经过显微镜物镜后出来的平行光，使标本成像在图像传感器；

所述光标指示***由光标分划板、光标物镜、光标照明组组成，该光标分划板被光标照明组照明后，经过光标物镜形成平行光，然后被所述的分光成像***分别成像在图像传感器和显微镜目镜上；

所述输入控制器提供电源，保证图像传感器、图像处理器和光标指示***正常工作；

所述固定装置用于固定所述分光成像***、光标指示***、图像传感器和图像处理器；

所述连接装置用于把所述数码成像装置连接于显微镜机架上，以及实现所述光标照明组与外端电器的连接；

所述数码成像装置的所有部件均固定在同一个整体附件中，所述光标指示***的光标图像通过分光成像***后与显微镜镜下图像叠加，用于互动沟通、图像存储时指示特定位置，也可用于实现准确的目视与数字图像齐焦，所述图像传感器位于所述分光成像***的像面位置，捕捉显微镜镜下的图像及光标图像，并将图像数据输出到图像处理器，所述图像处理器实时接收和处理图像数据，并将图像数据转换成所需的视频格式，并通过有线或无线的联网通讯方式传输图像数据。

2.如权利要求1所述的基于联网通讯的数码显微镜，其特征在于：所述图像传感器带成像处理核心CPU以及独立的运行***，使用者能够对镜下显微镜图像进行图像翻转，镜像方向变更处理。

3.如权利要求1所述的基于联网通讯的数码显微镜，其特征在于：所述图像处理器运行嵌入式***，通过有线或无线的通讯方式传输图像数据，使用者可以通过智能设备采用有线或无法连接的方式对***的成像图像进行实时处理。

4.如权利要求1所述的基于联网通讯的数码显微镜，其特征在于：所述光标指示***在观察范围内是固定不动的。

5.如权利要求1所述的基于联网通讯的数码显微镜，其特征在于：所述光标指示***在观察范围内是可以任意移动的。

6.如权利要求1所述的基于联网通讯的数码显微镜，其特征在于：所述光标指示***采用LED光源，其LED光源可为一个或多个，并可选择其中一个或多个点亮，以混合成不同色彩的光标指示，LED光源的亮度可调。

7.一种实施权利要求1-6任一项所述的基于联网通讯的数码显微镜的互动方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用数码显微镜为学生端，采用主控计算机作教师端；

所有学生端通过LAN输出接口或无线的方式连接于千兆交换机中，且教师端也通过网络线连接于同一局域网中；

教师端通过软件监控查看局域网中任意学生端镜下图像以及学生端的存储信息，也可以对局域网中某个或多个学生端进行图像调节；

局域网中的任意学生端可以拍照，录像，调节图像色彩等操作，同时可以通过软件标定图像，并反馈给教师端；

教师端对学生端的操作进行实时响应，以此实现学生端与教师端的实时互动。

8.如权利要求7所述的基于联网通讯的数码显微镜的互动方法，其特征在于：还具有按键操作***，该按键操作***独立于显微镜之外，具有485通信接口：

每个学生端配备一个控制盒，控制盒可以通过485通信线与教师端串口串联；

按键操作***可以具有A-Z的26个字母的某个或多个字母按键；

学生端可以通过按键操作***相应的按键请求做出相应的操作，同时教师端可以按照实际教学同意或否决学生的请求操作；

教师端软件可以按照实际教学需求运行第三方软件，学生端可以通过按键操作***按键答题，教师端实时接收并处理学生提交答案，并在考试接收后给出相应的考试测评。

9.如权利要求7所述的基于联网通讯的数码显微镜的互动方法，其特征在于：还具有按键操作***，所述按键操作***内嵌于数码成像装置中，通过数码成像装置的LAN输出接口通信控制使用：

数码成像装置外壳具有A-Z的26个字母的某个或多个字母按键；

学生端可以通过相应的按键请求做出相应的操作，同时教师端可以按照实际教学同意或否决学生的请求操作；

教师端软件可以按照实际教学需求运行第三方软件，学生端可以通过按键答题，教师端实时接收并处理学生提交答案，并在考试接收后给出相应的考试测评。