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發布時間:2020-08-19 06:52  
顯微鏡的光學原理
1、折射和折射率
光線在均勻的各向同性介質中,兩點之間以直線傳播,當通過不同密度介質的透明物體時,則發生折射現像,這是由于光在不同介質的傳播速度不同造成的。當與透明物面不垂直的光線由空氣射入透明物體時,光線在其介面改變了方向,并和法線構成折射角。
2、透鏡的性能
透鏡是組成顯微鏡光學系統的基本的光學元件,物鏡、目鏡及聚光鏡等部件均由單個和多個透鏡組成。依其外形的不同,可分為凸透鏡(正透鏡)和凹透鏡(負透鏡)兩大類。 當一束平行于光軸的光線通過凸透鏡后相交于一點,這個點稱"焦點",通過交點并垂直光軸的平面,稱"焦平面"。

影響成像的關鍵因素
由于客觀條件,任何光學系統都不能生成理論上理想的像,各種像差的存在影響了成像質量。
色差
色差是透鏡成像的一個嚴重缺陷,發生在多色光為光源的情況下,單色光不產生色差。光學系統的功能就是消色差。 色差一般有位置色差,放大率色差,位置色差使像在任何位置觀察都帶有或暈環,使像模糊不清,而放大率色差使像帶有彩色邊緣。
球差
球差是軸上點的單色相差,是由于透鏡的球形表面造成的。球差造成的結果是,一個點成像后,形成一個中間亮邊緣逐漸模糊的亮斑,從而影響成像質量。 球差的矯正常利用透鏡組合來消除,由于凸、凹透鏡的球差是相反的,可選配不同材料的凸凹透鏡膠合起來給予消除。

好的光學系統能夠改善整個視覺系統的分辨率,簡化軟件的運算量,提高視覺系統的精度與穩定性;不合理的光學習太,容易引起很多問題:
1、曝光過度則隱藏許多重要特征信息。
2、陰影會引起邊緣、位置的誤檢。
3、信噪比過低、均勻性不好,則導致圖像閾值分割困難,系統穩定性下降等。
視覺項目中,如何才能選擇到的打光方案呢?這個過程中,我們需要考慮很多方面的因素,比如光的方向、光源的大小、形狀、安裝空間要求,光的強度、偏振、光線均勻度、漫射光還是平行光、目標的背景等,使用光源的顏色、色溫、目標大小、工作距離、發射角度、發光器件等也是需要考慮的因素。
長焦距、電動變焦鏡頭適應了對遠距離、大范圍室外監控的需要。為應對海岸、港口、河道、森林、陰雨霧霾等各種惡劣環境的監控,隨著視頻監控的深入應用,相關鏡頭技術獲得了升級,光學變焦、大倍率、大廣角、小型輕量化等技術廣泛使用,其使用的空間光學系統正向著大口徑、長焦距、大視場、多光譜、高測量精度、輕量化等方向發展。
