本實用新型屬于通信領(lǐng)域，特別涉及一種基于可見光通信的顯微鏡。

背景技術(shù)：

顯微鏡在生物醫(yī)療部門、高等院校、生產(chǎn)檢驗部門都有廣泛的應(yīng)用，隨著顯微鏡和計算機技術(shù)的結(jié)合，正在向自動化和智能化方向發(fā)展，為各種觀察應(yīng)用提供更直觀、質(zhì)量更高的圖像，為各種檢驗提供更準確的判斷依據(jù)，除此之外，這種發(fā)展趨勢也有利于增強顯微鏡的使用效果和提高生產(chǎn)效率，而如何將顯微圖像高速穩(wěn)定地傳輸給計算機進行分析和處理成為該領(lǐng)域發(fā)展的技術(shù)難題之一。

在現(xiàn)有技術(shù)中，顯微鏡顯示圖像的傳輸多采用有線線纜的傳輸方式傳輸顯微鏡的圖像數(shù)據(jù)，有線傳輸又容易受到距離、環(huán)境等因素的限制，還需要對在實驗室部分的線束進行排線，而且在顯微鏡上增加線束還會影響其使用。在無線傳輸方面，現(xiàn)有技術(shù)多采用2.4GHz頻段(例如藍牙、ZigBee、無線局域網(wǎng)WI-FI等)無線通信技術(shù)將數(shù)據(jù)傳遞給計算機用于處理，但是這種信號傳輸方式對于一些對于電磁信號敏感的機構(gòu)如醫(yī)院、實驗室等來說就不能夠使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型提供一種基于可見光通信的顯微鏡，目的是在醫(yī)院、實驗室等對于電磁信號敏感的機構(gòu)中，顯微鏡采集的圖像信息能夠快速準確的發(fā)送的計算機端。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為：一種基于可見光通信的顯微鏡，包括圖像采集模塊和圖像處理單元，其特征在于：還包括可見光信號發(fā)射模塊、可見光信號接收模塊和計算機，所述的圖像采集模塊用于采集顯微鏡視場下的圖像，所述的處理處理模塊用于處理圖像采集模塊采集的圖像信息，所述圖像處理單元依次通過可見光信號發(fā)射模塊、可見光信號信號接收模塊與計算機連接。

所述圖像采集模塊為CCD攝像頭。

所述圖像處理單元為單片機。

所述可見光信號發(fā)射模塊包括信號調(diào)制器、D/A轉(zhuǎn)換器、放大電路、LED驅(qū)動電路和LED發(fā)光電路，所述信號調(diào)制器輸入端連接圖像處理單元的輸出端，所述信號調(diào)制器輸出端依次經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器、放大電路后與LED驅(qū)動電路連接，所述的LED驅(qū)動電路控制驅(qū)動LED發(fā)光電路的亮滅狀態(tài)。

所述可見光信號接收模塊包括光電探測器、放大電路、低通濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器和信號解調(diào)器，所述的光電探測器用于將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，其輸出端依次經(jīng)過放大電路、低通濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換器后與信號解調(diào)器連接。

所述可見光信號接收模塊還包括光學(xué)濾波模塊，所述光學(xué)濾波模塊用于匯聚和過濾LED發(fā)出的光信號，所述光電探測器用于將光學(xué)濾波模塊匯聚后的光信號轉(zhuǎn)換成電信號。

所述光學(xué)濾波模塊包括聚光鏡和濾光片。

本實用新型的優(yōu)點是通過可見光通信來傳輸顯微鏡的圖像采集模塊采集的數(shù)據(jù)，能夠解決對于電磁敏感的工作環(huán)境中數(shù)據(jù)的傳輸，避免電磁兼容問題。

附圖說明

本說明書包括以下附圖，所示內(nèi)容分別是：

圖1是基于可見光通信的顯微鏡的原理框圖；

圖2為可見光信號發(fā)射模塊的原理框圖；

圖3為可見光信號接收模塊的原理框圖；

圖中的附圖標記分別為：1、圖像采集模塊；2、圖像處理單元；3、可見光信號發(fā)射模塊；4、可見光信號接收模塊；5、計算機；

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實用新型的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解，并有助于其實施。

如圖1，一種基于可見光通信的顯微鏡，包括圖像采集模塊1和圖像處理單元2，還包括可見光信號發(fā)射模塊3、可見光信號接收模塊4和計算機5，圖像采集模塊1用于采集顯微鏡視場下的圖像，圖像處理單元2用于處理圖像采集模塊1采集的圖像信息，圖像處理單元2依次通過可見光信號發(fā)射模塊3、可見光信號接收模塊4與計算機連接。圖像采集模塊1采用CCD攝像頭，圖像處理單元2采用STM32F407單片機。CCD攝像頭用于采集顯微鏡視場下的圖像數(shù)據(jù)，并傳遞至單片機，單片機內(nèi)部集成圖像處理程序，單片機接收到的圖像數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)據(jù)，并通過可見光信號發(fā)射3模塊將數(shù)據(jù)發(fā)射出去，可見過信號接收模塊4用于接收光信號，并轉(zhuǎn)換為二進制的信心，然后發(fā)送至計算機5中，由計算機5進行分析處理。電源模塊由電源經(jīng)整流濾波電路、穩(wěn)壓電路后為各模塊提供電能。

如圖2所示，可見光信號發(fā)射模塊3包括信號調(diào)制器、D/A轉(zhuǎn)換器、放大電路、LED驅(qū)動電路和LED發(fā)光電路，信號調(diào)制器輸入端連接圖像處理單元的輸出端，信號調(diào)制器輸出端依次經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器、放大電路后與LED驅(qū)動電路連接，LED驅(qū)動電路根據(jù)單片機發(fā)出的具有顯微鏡圖像數(shù)據(jù)的二進制信息控制驅(qū)動LED發(fā)光電路的亮滅狀態(tài)。從而實現(xiàn)利用可見光的亮滅實現(xiàn)信息的傳遞。D/A轉(zhuǎn)換器可采用型號為德州儀器TLC2543，放大電路型號可采用Analog Devices Inc.的電流反饋型、三通道集成運放ADA4861。LED驅(qū)動電路采用的是德州儀器的脈寬調(diào)制器TL494。單片機輸出端發(fā)出的圖像信息的二進制信號發(fā)送至信號調(diào)制器中，信號調(diào)制器對信號進行編碼調(diào)制得到調(diào)制信號，調(diào)制信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器將調(diào)制后的信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號，轉(zhuǎn)換后的電信號經(jīng)放大電路放大后發(fā)送至LED驅(qū)動電路，LED驅(qū)動電路根據(jù)放大電路輸出的電信號驅(qū)動LED發(fā)光電路發(fā)光和熄滅。在單片機中的顯微鏡的圖像信息以二進制信息“0”“1”組合成的，通過編碼調(diào)制后，轉(zhuǎn)換成控制信號經(jīng)放大用于控制LED驅(qū)動電路，當顯微鏡信息為“1”時，對應(yīng)控制LED燈處于發(fā)光狀態(tài)，“0”對應(yīng)熄滅狀態(tài)，這樣就可以將二進制的圖像信息快速的發(fā)送至出去。

如圖3所示，為接收側(cè)的原理框圖，可見光信號接收模塊4包括光電探測器、放大電路、低通濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器和信號解調(diào)器，光電探測器用于將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，其輸出端依次經(jīng)過放大電路、低通濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換器后與信號解調(diào)器連接。信號解調(diào)器輸出信號至計算機中。光電探測器用于將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，可采用光電傳感器或光敏電阻。放大電路采用Analog Devices Inc.的電流反饋型、三通道集成運放ADA4861。低通濾波器可采用Analog Devices Inc.的ADA4861組成的有源低通濾波器。A/D轉(zhuǎn)換器采用的是TLV5618，TLV5618是德州儀器12位的高精度ADC。由LED發(fā)光電路發(fā)出的光信號經(jīng)光電探測器探測到后將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，電信號經(jīng)放大電路放大、低通濾波電路濾除干擾信號后發(fā)送至A/D轉(zhuǎn)換器中，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬電信號轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)字信號，然后通過信號解調(diào)器對二進制信號解調(diào)后發(fā)送至計算機5中，完成通過可見光傳遞圖像的目的。信號調(diào)制器和信號解調(diào)器是相互對應(yīng)的，調(diào)制和解調(diào)是屬于通信領(lǐng)域的公知常識這里不做詳細描述。

為了達到更好的接收效果，在朝向LED發(fā)光電路的方向設(shè)置光學(xué)濾波模塊，光學(xué)濾波模塊包括聚光鏡和濾光片，聚光鏡將LED發(fā)光時的光匯聚起來，經(jīng)濾光片后發(fā)送至光電探測器，由光電探測器將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。

以上結(jié)合附圖對本實用新型進行了示例性描述。顯然，本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制。只要是采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進；或未經(jīng)改進，將本實用新型的上述構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。