大多研究機構和生產(chǎn)企業(yè)都會(huì )用到顯微鏡。由于光學(xué)系統和機械系統的使用壽命都很長(cháng),因此模擬顯微鏡至今仍然是個(gè)難題。如果要在現代數字化工作流程中使用這些老舊系統,也大可不必把現有的顯微鏡都換掉。
數字相機為顯微鏡應用帶來(lái)非常顯著(zhù)的優(yōu)勢: 研究人員不必通過(guò)顯微鏡目鏡觀(guān)察,只需在顯示屏上就可以看到顯微圖像;顯微結構可通過(guò)電腦測量;后 續的圖像處理也不在話(huà)下。為了順應數字化時(shí)代的發(fā)展,很多已經(jīng)擁有高性能顯微鏡的用戶(hù)都在探尋合適的數字化解決方案。然而,為了充分利用顯微數字相機的優(yōu)勢,用戶(hù)還需要一套相機控制軟件,其中包含相關(guān)應用所需要的功能。因此,用戶(hù)亟需一個(gè)完全兼容的整體解決方案。由軟件開(kāi)發(fā)和工業(yè)圖像處理公司 Invigon提供的AUTOAIM顯微鏡升級包應運而生。 其組件可滿(mǎn)足用戶(hù)將現有顯微鏡系統升級為現代數字 系統的一切需要,其中包括強大而直觀(guān)的AUTOAIM 顯微鏡軟件、堡盟CX系列旗下500萬(wàn)像素CMOS高性 能相機以及連接電腦和用于校準所需的所有附件。其中,堡盟CMOS相機可為用戶(hù)提供流暢的能夠快速響 應的高分辨率實(shí)時(shí)圖像。將AUTOAIM升級包與靈活 的模塊化軟件相結合,工業(yè)或科學(xué)領(lǐng)域的用戶(hù)便可實(shí) 現顯微鏡解決方案的數字化和測量自動(dòng)化。
靈活和模塊化
AUTOAIM軟件具備自動(dòng)模式識別功能以及測 量簡(jiǎn)單、測量結果可重復等特點(diǎn),深受研究機構和大中型企業(yè)的青睞?!翱蛻?hù)對AUTOAIM軟件贊不絕 口,因為它不僅操作直觀(guān),而且工作流程也與實(shí)際 應用完全匹配?!盜nvigon公司總經(jīng)理Enrico Seise 博士說(shuō)道。根據“工藝自動(dòng)化”的原則,用戶(hù)即便沒(méi)有編程經(jīng)驗,只需在自學(xué)習過(guò)程中對常規試樣分 別執行各個(gè)測量步驟,也可實(shí)現測量過(guò)程自動(dòng)化。 如果該過(guò)程只涵蓋了多個(gè)需要被測量區域中的一個(gè) 區域,隨后可以直接通過(guò)軟件擴大測量范圍。一旦完成自學(xué)習設置,自動(dòng)化“工藝”便可直接應用于 各種類(lèi)似的試樣。如果位置產(chǎn)生偏差,利用集成的 模式識別功能即可自動(dòng)識別被測結構并測量相關(guān)區 域。憑借豐富的功能、簡(jiǎn)單的“工藝”創(chuàng )建和模塊 化硬件的兼容性,AUTOAIM軟件的應用領(lǐng)域非常廣泛:從生物和生命科學(xué),到工業(yè)材料檢測,再到電 路板檢測。此外,AUTOAIM提供多種導出選項,方 便用戶(hù)選擇合適的文檔格式來(lái)記錄所有測量結果。
圖1 通過(guò)拉一個(gè)矩形,AUTOAIM軟件可捕捉硅片上微小銅凸起的圓形結構,自動(dòng)圓測量功能以可重復的方式測定直徑
圖2 在A(yíng)UTOAIM顯微鏡軟件的分析視圖中,硅片上的圓形結構可以以各種方式進(jìn)行表征,例如位置、距 離、角度或圓直徑等
圖3 AUTOAIM可捕捉和測量電路板上銅導電軌道的缺陷,以便用戶(hù)進(jìn)行質(zhì)量控制
數字化升級
“多年來(lái),帶相機和不帶相機的顯微鏡均已成 為科研機構開(kāi)展研究和生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行質(zhì)檢不可或缺的設備。然而,由于技術(shù)落后,根本無(wú)法實(shí)現工作流程數字化,或者只能部分實(shí)現?!盨eise博士在談道升級現有顯微鏡系統的必要性時(shí)表示。而AUTOAIM升級包為這些用戶(hù)帶來(lái)了最新的技術(shù)。據Seise博士介紹,只需要不到一個(gè)小時(shí)的時(shí)間,便可完成所有組件的安裝和現場(chǎng)軟件設置,從而快速方便地啟動(dòng)數字化測量和記錄功能。
盡管AUTOAIM軟件可選配多種硬件,但 Invigon公司特意選擇將堡盟VCXU-51C和VCXU- 51M型號的相機作為標準配置納入升級包?!耙慌_功能可靠的高品質(zhì)相機對我們來(lái)說(shuō)很重要。畢竟, 我們希望以工業(yè)級質(zhì)量標準來(lái)制造AUTOAIM升級 包,這樣其功能才能讓客戶(hù)滿(mǎn)意?!贝送?,堡盟 VCXU-51C和VCXU-51M相機配備的軟件也同樣令人嘆服?!白鳛檐浖_(kāi)發(fā)人員,我們對相機自帶的軟件非常關(guān)注,它實(shí)際上也是組成AUTOAIM升級包軟件的一部分?!盨eise博士強調道,“因此,軟件是否擁有出色的數據記錄功能和高成熟度對我們而言非常重要,而堡盟相機的軟件完全滿(mǎn)足我們的要求?!?nbsp;
利用像素合并功能處理彩色圖像
分辨率達500萬(wàn)像素的堡盟VCXU-51C和VCXU- 51M相機在硬件方面也有很多優(yōu)勢。為了確保觀(guān)察到試樣在顯微鏡下的狀況,相機必須能夠采集流暢的 實(shí)時(shí)圖像,并快速響應鏡下變化。然而,由于高分辨率圖像同時(shí)也攜帶顏色信息,會(huì )產(chǎn)生大量數據,因此老舊計算機處理起來(lái)就顯得力不從心。為了讓已使用十年的計算機也能呈現出流暢的畫(huà)面,Invigon大力優(yōu)化其軟件,同時(shí)要求相機軟件也要優(yōu)化?!氨っ?VCXU-51C和VCXU-51M相機提供高于30fps的穩定幀率,而且在抓拍彩色圖像時(shí),還可以通過(guò)像素合并功能將多個(gè)像素合并。這一點(diǎn)只有極少數市售相機能夠做到,一些相機供應商在這方面都會(huì )節約成本, 而堡盟卻將此類(lèi)附加功能作為標配提供?!盨eise博 士解釋道。堡盟的另一項優(yōu)勢在于,其技術(shù)支持團隊隨時(shí)可以為客戶(hù)解疑答惑?!爱斂蛻?hù)就其特定需求向 我們咨詢(xún)時(shí),我們可以輕而易舉地借一臺堡盟相機用于測試。這樣,我們更從容地對客戶(hù)需求做出靈活快速的響應?!盨eise博士表示。Invigon公司自2019 年底開(kāi)始供應AUTOAIM升級包,到目前為止客戶(hù)反饋一直都很好。Seise博士很高興地說(shuō)道:“憑借AUTOAIM升級包,我們?yōu)楣I(yè)質(zhì)量檢測和科研工作的數字化做出了貢獻,且不必更換現有的顯微鏡。這對所有相關(guān)方而言都是一件雙贏(yíng)的事?!?/span>
摘自《自動(dòng)化博覽》2020年12月刊