在20世纪70年代起呈现了国产的接连变倍体视显微镜，因为显着优于距离变倍类型的体视显微镜，从此在体视显微镜范畴占有了主导地位。接连变倍体视显微镜有两种根本形式：一是有一组主物镜中心像平面平行于物镜的平面；二是由格里诺创造的机型，其是由两支完全相同的成对物镜，其光轴夹角在11°～14°间，特点是简略校对像差且本钱低。因而后者仍是接连变倍体视显微镜的干流机型。
体视显微镜广泛运用于生物解剖、微生物调查、显微外科、矿藏结构调查和工业出产。工业首要运用于电子制作业、半导体以及挂钟等精细零部件出产、安装、质量查验方面，关于有些工序是必备的工艺配备。虽然体视显微镜是双目调查且接连变倍，立体感强，依然简略使操作人员发生疲劳感。跟着CCD和CMOS图画传感器的呈现且本钱不断下降，呈现了单筒接连变倍视频显微镜。视频单筒显微镜具有视界广大、直观实在、操作简略且操作人员不易发生疲劳感的长处而发展迅速。在出产线已有代替双目调查的体视显微镜之趋势。
1、 接连变倍视频显微镜及智能化
1．1 接连变倍视频显微镜的作业原理
接连变倍视频显微镜（下称视频显微镜），始于双目调查式体视显微镜。其光学体系首要由接连变倍物镜、目镜和附加前置物镜3部分组成，如图1所示。其间接连变倍物镜归于低倍物镜规模，是视频显微镜的要害部件。观测物经过光学体系成像于CCD（或CMOS）的光敏面上，图画传感器把光信号转换成电信号（视频信号），该信号经过电视体系在屏幕CRT屏显或LCD上显现出物体的像。图2为桂电光机电一体化研究所与梧州市澳特光电仪器公司产学协作研制的DT—10单筒接连变倍视频显微镜。在无前置物镜和1×目镜的条件下，变倍比M=1：6．3，0．7～4．5×接连变倍。经过C接口与1／3inch CCD衔接后，显微图画在CLD上显现。光学体系还要运用光强可调的LED同轴光照明或环形LED阵列外照明。
1．2 视频显微镜的主动化、智能化改造
（1）问题的提出：机器视觉被工业出产进程在线主动检测广泛运用，接连变倍视频显微镜的“手动调理+视频调查”形式不能适应在线主动检测的要求。
（2）整体规划计划：智能型接连变倍视频显微镜本质是在接连变倍体系中运用嵌入式技能，代替传统核算机来主动操控显微镜动作的主动体系，在下降了本钱的一起能快速完结主动变倍、调焦和检测功用，其简练而有用的技能让代替人工变倍以及电脑变倍的视频显微镜成为可能。从需求看，要具有主动调焦和电控变倍两大功用。1）从文献可知，规划的主动调焦计划思路是光学体系收集到的显微图画经“CCD+PC”检测，步进电机驱动施行。2）电控变倍计划适用于代替手动在变倍手轮上完结不同视点的滚动，而到达光学体系接连变倍的意图。3）归纳上述思路，形成了文中整体规划计划，如图3所示。
2、 主动视频显微镜机械结构规划
出于本钱考虑，体系结构结构选用桂电光机电一体化研究所与梧州市澳特光电仪器公司协作研制的DT—10单筒接连变倍视频显微镜的主体部分，在调焦和变倍上改造而成。
物镜的移动一般运用步进电机驱动，传动组织有齿轮传动、精细丝杠传动和压电陶瓷等。齿轮传动结构较为简略，传动比可调，传动速度快；缺陷是：受啮合精度影响，由磨损空隙可形成必定空回失步，传动精度较低。精细丝杠简略完结高精度位移，缺陷是移动速度较慢、影响调理速度。压电陶瓷使用压电效应原理，位移精度较高，可用电路操控位移巨细；缺陷是移动规模较小，只能用作小位移高精度微调。根据接连变倍视频显微镜的景深较大，调焦、变倍的精度要求较低，因而选用齿轮传动组织。
接连变倍视频显微镜的电控变倍选用齿轮传动，两齿轮分别安装在接连变倍视频显微镜的变倍手轮和步进电机轴上，结构简略，使变倍手轮滚动视点可控，完结电控变倍。传动比为1：4，传动齿轮模数为0．5。经过齿轮齿条传动，将电机的滚动转化为物镜的移动，完结快速调焦。图4为主动单筒接连变倍视频显微镜结构图。
3、 主动视频显微镜伺服操控体系
3．1 电控变倍
3．1．1 接连变倍光学体系
变倍体系指焦距在必定规模内接连改动而像面方位坚持不变的光学体系。现在变倍镜头均是用改动透镜组之间的距离来改动整个物镜的焦距，在移动透镜改动焦距时，总是伴跟着像面的移动，固此要对像面的移动给予补偿，首要有光学补偿和机械补偿两种办法。现在后者是干流的办法。变倍镜头要根据变倍组与补偿组位移间的数值联系核算出补偿曲线，然后规划出补偿像面移动的凸轮组织。经过旋转加工了凸轮曲线槽的镜筒，完结了接连变倍且又保证像面方位不变的方针。
3．1．2 变倍主动化改造
接连变倍视频显微镜的变倍主动化改造，是操控步进电机经过传动装置使变倍手轮精确地滚动不同视点，完结主动调理不同扩大倍数。电路操控部分的规划首要包含：硬件电路的规划、单片机操控程序的编写和串口数据传送部分的规划。硬件电路首要完结对脉冲进行整形倍频以及对单片机发送的指令进行有用传递。单片机操控程序首要完结对变倍手轮特定滚动视点的操控。串口数据传送部分首要完结上位机指令和数据的发送以及有用的反应，以保证数据正确发送。图5为主动视频显微镜电控变倍原理框图。
3．2 主动调焦
调焦是指沿光轴方向改动物面与物镜的相对方位，使物像联系满意高斯联系，以获得明晰的物镜初度像的作业进程。
根据PC机的主动调焦试验渠道，已建立有JX4主动正置金相显微镜及多媒体互动试验渠道等较老练的仪器，并根据此类试验渠道做了一系列调焦试验。文中规划了根据嵌入式主动调焦处理体系，并将根据PC机电主动调焦搜索算法进行了嵌入式移植，依赖于体积小、功耗低、便利体系集成的嵌入式处理体系来完结。主动调焦体系是一个集成光机电等环节的闭环操控体系，规划的主动调焦试验体系框图如图6所示。
在主动接连变倍视频显微镜中，载物台上物体经物镜和光学接口成像于CCD上，由一路Cameralink接口数字视频收集。由嵌入式快速主动调焦单元进行图画的明晰度核算，并剖析图画的离焦状况，然后经过RS-232接口发送指令和数据给单片机体系来操控调焦步进电动机的步距和转向进行调焦。该作业进程本质上是一个闭环操控进程，不断地重复循环，直到找到最明晰图画时中止。整个体系由主动调焦算法体系代替PC机处理环节，主动调焦的完结只需将原PC机中开发的运用程序移植到主动调焦算法处理体系即可。
主动调焦体系的软件由两部分组成：主动调焦的图画算法处理和嵌入式体系与微操控器体系的通讯处理。在主动调焦的图画算法处理中，选用深度与对比度相比较的面扫描图画处理算法。
因为CCD收集到的图画是全五颜六色图画，图画的巨细为320×320，若对其进行悉数处理，则整个主动调焦进程的速度会变慢，为进步主动调焦的速度，取其图画的一部分来进行处理。在试验进程中，选取图画中心的60×60的图画作为主动调焦的目标。首先将全五颜六色图画转化为0～255级的灰度图画，使用主动调焦的图画处理算法核算出当时图画的灰度值R1，并与前次获得的图画灰度值风进行比较，若R1》R0，则嵌入式体系宣布聚集指令，并传送给微操控器体系，使图画的明晰度替换一次；然后再经过嵌入式体系获得当时图画，并进行比较，直至找到最明晰的图画停止。主动调焦的程序框图如图7所示。
4、 结束语
主动接连变倍视频显微镜是光学技能、光电技能、核算机图画处理技能、主动操控与传动技能的集成，也是光学显微镜智能化、主动化要求的成果，其具有用率高、呼应快、本钱低一级长处，根本满意某些工业出产进程在线主动检测的要求。为视频显微镜的智能化、主动化供给了可行计划。
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