專利名稱：高分辨率巖屑圖像采集儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種巖屑圖像采集儀，尤其涉及一種集白光和熒光兩種圖像采集裝置和自動(dòng)化控制系統(tǒng)于一體的高分辨率巖屑圖像采集儀，屬于巖屑圖像采集設(shè)備的生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在油氣資源開發(fā)勘探過程中，地質(zhì)錄井是及時(shí)有效判斷地層巖性、發(fā)現(xiàn)及評(píng)價(jià)油氣層資源的主要手段之一。隨著鉆井技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，在鉆井施工過程中廣泛使用 PDC(Polycrystalline Diamond Compact)來代替牙輪鉆頭，這使得傳統(tǒng)的地質(zhì)錄井方法在記錄地質(zhì)有效信息方面出現(xiàn)了不足，無法分析PDC鉆頭造成的細(xì)小巖屑。以往在現(xiàn)場(chǎng)主要是靠人工經(jīng)驗(yàn)的方式，而現(xiàn)有的采集儀器大多都通過人工調(diào)節(jié)焦距、放大倍數(shù)等參數(shù)的方法將地質(zhì)錄井工作中拍攝的圖片保存起來，因此巖屑錄井資料受人為因素的影響較大，同時(shí)由于采集儀器的分辨率或功能限制，現(xiàn)場(chǎng)資料的可比性、實(shí)用性存在著很大的局限性，滿足不了油氣勘探對(duì)錄井工作的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種集白光和熒光兩種圖像采集裝置和自動(dòng)化控制系統(tǒng)于一體的高分辨率巖屑圖像采集儀。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案本實(shí)用新型包括外殼和機(jī)架，在所述機(jī)架頂部安裝有水平方向的橫梁，在所述橫梁上安裝有圖像采集裝置，在所述機(jī)架的前面板上安裝有指示燈、指示表和按鈕，在所述機(jī)架的下部安裝有料盤和料盤移位機(jī)構(gòu)；其中所述圖像采集裝置包括白光專用圖像采集裝置、白光熒光兩用圖像采集裝置、主控制板和模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)，所述模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)輸入端與所述主控制板的控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接；所述白光專用圖像采集裝置包括白光專用圖像采集器件、 白光燈管和白光專用圖像采集頭裝配體，所述白光專用圖像采集器件和白光燈管均安裝在白光專用圖像采集頭裝配體上，所述白光專用圖像采集頭裝配體與所述模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)輸出端連接，所述白光專用圖像采集器件和所述白光燈管的控制信號(hào)輸入端與所述模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)的白光控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接；所述白光熒光兩用圖像采集裝置包括白光熒光兩用圖像采集器件、熒光燈管，所述白光熒光兩用圖像采集器件和熒光燈管的控制信號(hào)輸入端與所述模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)的熒光控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接。模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)在主控制板的控制下實(shí)現(xiàn)對(duì)白光專用圖像采集裝置和白光熒光兩用圖像采集裝置的控制，包括實(shí)現(xiàn)白光圖像采集模式和熒光圖像采集模式之間的轉(zhuǎn)換，以及實(shí)現(xiàn)對(duì)白光專用圖像采集頭裝配體的位置移動(dòng)控制，從而達(dá)到根據(jù)需要調(diào)整圖像采集模式和圖像采集位置的目的。[0009]進(jìn)一步，所述模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)包括DSP處理控制器、白光專用圖像采集頭裝配體移位電機(jī)、滑動(dòng)導(dǎo)軌和模式切換控制按鈕，所述滑動(dòng)導(dǎo)軌安裝在所述橫梁上，所述白光專用圖像采集頭裝配體通過滑動(dòng)塊安裝在所述滑動(dòng)導(dǎo)軌上，所述白光專用圖像采集頭裝配體移位電機(jī)的控制信號(hào)輸入端與所述DSP處理控制器的移位控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接，所述DSP處理控制器的控制信號(hào)輸入端與所述主控制板的控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接，所述白光專用圖像采集頭裝配體移位電機(jī)的運(yùn)動(dòng)輸出端與所述白光專用圖像采集頭裝配體連接， 所述白光專用圖像采集器件和白光燈管的控制信號(hào)輸入端與所述DSP處理控制器的白光控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接，所述白光熒光兩用圖像采集器件和熒光燈管的控制信號(hào)輸入端與所述DSP處理控制器的熒光控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接；所述模式切換控制按鈕的輸出端與所述主控制板的熒光采集控制信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)連接。DSP處理控制器即為數(shù)字信號(hào)處理控制器(Digital Signal Processing，簡(jiǎn)稱 DSP)，是一門涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科，本實(shí)用新型采用DSP處理控制器作為主控制板與其它器件之間的信息中轉(zhuǎn)站，可精確、高效地完成各種指令功能。進(jìn)一步，所述滑動(dòng)導(dǎo)軌的遠(yuǎn)離所述熒光圖像采集器件的一端安裝有用于阻止所述白光專用圖像采集頭裝配體的白光采集限位片，可以保證白光圖像采集頭裝配體在許可的范圍內(nèi)移動(dòng)而不至于脫軌。進(jìn)一步，所述主控制板的白光采集控制信號(hào)輸入端與安裝在所述機(jī)架的前面板上的白光采集啟動(dòng)按鈕的輸出端連接，所述主控制板的白光采集顯示信號(hào)輸出端與安裝在所述機(jī)架的前面板上的白光采集模式工作指示燈的輸入端連接；所述主控制板的熒光采集顯示信號(hào)輸出端與安裝在所述機(jī)架的前面板上的熒光采集模式工作指示燈的輸入端連接。通過人工手動(dòng)操作白光采集啟動(dòng)按鈕，可啟動(dòng)白光圖像采集模式或?qū)崿F(xiàn)從熒光圖像采集模式到白光圖像采集模式的轉(zhuǎn)換。進(jìn)一步，所述主控制板安裝在所述白光專用圖像采集頭裝配體上的主控制板保護(hù)艙內(nèi)；所述白光專用圖像采集器件為線陣CCD及鏡頭，安裝在所述白光專用圖像采集頭裝配體上的CCD保護(hù)艙內(nèi)；所述白光燈管安裝在所述白光專用圖像采集頭裝配體上的金屬燈槽內(nèi)。該金屬燈槽可以上下調(diào)節(jié)，以確保聚焦面的照度適當(dāng)。線陣CCD(即電荷藕合器件圖像傳感器)及鏡頭可實(shí)現(xiàn)高分辨率的圖像采集；主控制板保護(hù)艙、CCD保護(hù)艙、金屬燈槽可以保證主控制板、線陣CXD及鏡頭、白光燈管不會(huì)被意外損壞，同時(shí)可防止灰塵粘附到這些器件上影響圖像采集的質(zhì)量。該高分辨率線陣CCD只用于采集白光圖像。進(jìn)一步，在所述滑動(dòng)導(dǎo)軌的下方還設(shè)置有用于放置移動(dòng)電線的移動(dòng)導(dǎo)軌式線槽， 保證移動(dòng)電線的有序、美觀。進(jìn)一步，所述白光熒光兩用圖像采集器件為面陣CMOS攝像頭及濾鏡，安裝在封閉式保護(hù)艙內(nèi)，安裝在封閉式保護(hù)艙內(nèi)。該面陣CMOS成像單元既可用于采集白光圖像也可采集熒光圖像，調(diào)整面陣CMOS攝像頭與物體距離或更換鏡頭，可得到不同視場(chǎng)大小和不同分辨率白光和熒光圖像，最高分辨率可達(dá)12000dpi。進(jìn)一步，所述料盤移位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為包括PLC控制器、料盤電機(jī)和料盤滑動(dòng)軌道，所述PLC控制器的控制信號(hào)輸入端與所述主控制板的料盤移動(dòng)控制信號(hào)輸出端連接， 所述料盤進(jìn)出控制按鈕的輸出端與所述主控制板的料盤移動(dòng)控制信號(hào)輸入端連接，所述 PLC控制器的控制信號(hào)輸出端與所述料盤電機(jī)的控制信號(hào)輸入端連接，所述料盤電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制輸出端與料盤連接，所述料盤通過滑塊安裝在所述料盤滑動(dòng)軌道上。PLC控制器 (Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱PLC)是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、 順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出， 控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。本實(shí)用新型采用PLC控制器作為主控制板與料盤電機(jī)之間的信息中轉(zhuǎn)站，可實(shí)現(xiàn)料盤的精確移位。進(jìn)一步，在靠近所述料盤滑動(dòng)軌道的位置安裝有料盤限位傳感器，所述料盤限位傳感器的輸出端與所述PLC控制器的限位信號(hào)輸入端連接。進(jìn)一步，在所述機(jī)架的前面板上安裝有故障報(bào)警指示燈，所述故障報(bào)警指示燈的輸入端與所述主控制板的故障報(bào)警信號(hào)輸出端連接。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型采用白光和熒光兩種圖像采集裝置，并集成圖像采集器件和料盤的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可快速、精確地采集到巖屑的高分辨率和高保真的圖像。具體體現(xiàn)為(1)精準(zhǔn)的料盤進(jìn)出與限位控制體系，采用自動(dòng)進(jìn)料盤方式，一次可放入9個(gè)巖屑樣本到樣品盒中，掃描時(shí)可選擇9個(gè)樣品區(qū)域中一個(gè)區(qū)域，也可選擇相鄰兩個(gè)或多個(gè)相鄰區(qū)域進(jìn)行采集；巖屑樣品在封閉儀器箱中采集，避免雜散光干擾，同時(shí)也可避免熒光輻射； 全方位工作狀態(tài)及故障提示；電氣控制選用進(jìn)口可編程序控制器(PLC)，抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)各種惡劣工作環(huán)境。(2)采用CXD保護(hù)艙設(shè)計(jì)，防止CXD及鏡頭被意外損壞，同時(shí)防止灰塵粘附到鏡頭上影響掃描圖像質(zhì)量，機(jī)械傳動(dòng)部分采用高精密直線導(dǎo)軌采集定位準(zhǔn)確和量化；高分辨率采集無抖動(dòng)變形，以保證圖像的清晰。(3)采用USB接口實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的連接，省去了插卡，連接方便；箱體上配備手把， 便于攜帶。(4)單機(jī)系統(tǒng)可以進(jìn)行野外工作，也可以將采集圖像實(shí)時(shí)地傳回服務(wù)中心站，便于研究人員及時(shí)掌控鉆探開采情況，以利于下一步工作的開展。(5)線陣CCD采用長(zhǎng)焦深攝像鏡頭，焦深較好，巖屑白光掃描光學(xué)分辨率最高可達(dá) 4800dpi，在掃描不同大小顆粒的巖屑時(shí)同樣能保證巖屑局部的清晰度。(6)采用低照度高靈敏度面陣CMOS攝像頭，通過燈源切換，既可采集白光圖像，也可采集熒光圖像。(7)調(diào)整面陣CMOS攝像頭與物體距離或更換鏡頭，可得到不同視場(chǎng)大小和不同分辨率圖像，最高分辨率可達(dá)12000dpi。(8)白光采集提供了兩種模式，可用線陣(XD，也可用面陣CMOS攝像頭。(9)運(yùn)用面陣CMOS攝像頭采集熒光和白光圖像，可使熒光和白光圖像在同一視場(chǎng)觀察。(10)采用白光、熒光掃描同機(jī)設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)上更合理、更人性化、更節(jié)約成本、 減少占用空間。白光/熒光圖像采集切換只需按切換按鍵即可，同一樣品的白光/熒光對(duì)比采集分析十分方便。(11)控制系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、設(shè)計(jì)人性化掃描參數(shù)可以自己調(diào)整保存；機(jī)箱提供數(shù)字式電流電壓指示表，電源開關(guān)、白光熒光切換按鍵等在面板一目了然，使用方便。

圖1是本實(shí)用新型去掉外殼后可見前面板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型去掉外殼后可見后面板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型中白光圖像采集頭裝配體靠近熒光圖像采集器件一側(cè)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型中白光圖像采集頭裝配體原理熒光圖像采集器件一側(cè)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型電路控制原理框圖。其中1-手柄，2-白光專用圖像采集頭裝配體移位電機(jī)，3-橫梁，4-滑動(dòng)導(dǎo)軌， 5-滑動(dòng)塊，6-白光專用圖像采集頭裝配體，7-白光熒光兩用圖像采集器件，8-機(jī)架，9-熒光采集模式工作指示燈，10-故障報(bào)警指示燈，11-白光采集模式工作指示燈，12-電流表， 13-電壓表，14-料盤進(jìn)出控制按鈕，15-模式切換控制按鈕，16-白光采集啟動(dòng)按鈕，17-電源按鈕，18-料盤進(jìn)出倉(cāng)門，19-料盤滑動(dòng)軌道，20-料盤，21-料盤電機(jī)，22-料盤電機(jī)導(dǎo)線移動(dòng)槽，23-插座，24-熒光燈管，25-風(fēng)扇，26-白光采集限位片，27-導(dǎo)線槽，28-PLC控制器，29-熒光電源，30-變壓器，31-USB接口插座，32-機(jī)架底部支柱，34-移動(dòng)導(dǎo)軌式線槽， 35-CXD保護(hù)艙，36-數(shù)據(jù)線過孔，37-金屬燈槽，38-導(dǎo)線支持體，39-垂直固定支柱，40-高壓電路板，41-主控制板保護(hù)艙，42-料盤限位傳感器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體描述如圖1所示，本實(shí)用新型包括外殼(圖中不可視)和機(jī)架8，在機(jī)架8上安裝有手柄1，在機(jī)架8的頂部安裝有水平方向的橫梁3，在橫梁3上安裝有圖像采集裝置，在機(jī)架8 的前面板上安裝有白光采集模式工作指示燈11、熒光采集模式工作指示燈9、電流表12、電壓表13、料盤進(jìn)出控制按鈕14、模式切換控制按鈕15、白光采集啟動(dòng)按鈕16、電源按鈕17， 在機(jī)架8的下部安裝有料盤20和料盤移位機(jī)構(gòu)。如圖1和圖2所示，所述圖像采集裝置包括白光專用圖像采集裝置、白光熒光兩用圖像采集裝置、主控制板和模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)；所述白光專用圖像采集裝置包括白光專用圖像采集器件(圖中不可視)、白光燈管(圖中不可視)和白光專用圖像采集頭裝配體6，所述白光專用圖像采集器件和白光燈管均安裝在白光圖像采集頭裝配體6上；所述白光熒光兩用圖像采集裝置包括白光熒光兩用圖像采集器件7、熒光燈管M。如圖4所示，所述主控制板安裝在白光專用圖像采集頭裝配體6上的主控制板保護(hù)艙41內(nèi)；如圖3所示， 所述白光專用圖像采集器件為線陣CCD及鏡頭，安裝在白光專用圖像采集頭裝配體6上的 CCD保護(hù)艙35內(nèi)；如圖3所示，所述白光燈管安裝在白光專用圖像采集頭裝配體6上的金屬燈槽37內(nèi)。如圖1和圖2所示，所述模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為包括DSP處理控制器(圖中不可視)、白光專用圖像采集頭裝配體移位電機(jī)2、滑動(dòng)導(dǎo)軌4和模式切換控制按鈕15，滑動(dòng)導(dǎo)軌4安裝在橫梁3上，白光專用圖像采集頭裝配體6通過滑動(dòng)塊5安裝在滑動(dòng)導(dǎo)軌4上，白光專用圖像采集頭裝配體移位電機(jī)2的控制信號(hào)輸入端與所述DSP處理控制器的移位控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接，所述DSP處理控制器的控制信號(hào)輸入端與所述主控制板的控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接，白光專用圖像采集頭裝配體移位電機(jī)2的運(yùn)動(dòng)輸出端與白光專用圖像采集頭裝配體6連接，所述白光專用圖像采集器件和白光燈管的控制信號(hào)輸入端與所述DSP處理控制器的白光控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接，白光熒光兩用圖像采集器件7 和熒光燈管的控制信號(hào)輸入端與所述DSP處理控制器的熒光控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接；模式切換控制按鈕15的輸出端與所述主控制板的熒光采集控制信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)連接(上述電路連接結(jié)構(gòu)在圖中不可視)，通過人工手動(dòng)操作模式切換控制按鈕15可實(shí)現(xiàn)從白光圖像采集模式到熒光圖像采集模式的轉(zhuǎn)換。 結(jié)合圖1和圖2，滑動(dòng)導(dǎo)軌4的遠(yuǎn)離白光熒光兩用圖像采集器件7的一端安裝有用于阻止白光專用圖像采集頭裝配體6的白光采集限位片，可以保證白光專用圖像采集頭裝配體在許可的范圍內(nèi)移動(dòng)而不至于脫軌。如圖1所示，所述主控制板的白光采集控制信號(hào)輸入端與白光采集啟動(dòng)按鈕16的輸出端連接，所述主控制板的白光采集顯示信號(hào)輸出端與白光采集模式工作指示燈11的輸入端連接；所述主控制板的熒光采集顯示信號(hào)輸出端熒光采集模式工作指示燈9的輸入端連接(上述電路連接結(jié)構(gòu)在圖中不可視)。通過人工手動(dòng)操作白光采集啟動(dòng)按鈕16，可啟動(dòng)白光圖像采集模式或?qū)崿F(xiàn)從熒光圖像采集模式到白光圖像采集模式的轉(zhuǎn)換。如圖2所示，在滑動(dòng)導(dǎo)軌4的下方還設(shè)置有用于放置移動(dòng)電線的移動(dòng)導(dǎo)軌式線槽 34，保證移動(dòng)電線的有序、美觀。圖1中的白光熒光兩用圖像采集器件7為面陣CMOS攝像頭及濾鏡，安裝在封閉式保護(hù)艙內(nèi)(圖中不可視)。如圖1和圖2所示，所述料盤移位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為包括PLC控制器觀、料盤電機(jī)21 和料盤滑動(dòng)軌道19，PLC控制器28的控制信號(hào)輸入端與所述主控制板的料盤移動(dòng)控制信號(hào)輸出端連接，料盤進(jìn)出控制按鈕14的輸出端與所述主控制板的料盤移動(dòng)控制信號(hào)輸入端連接，PLC控制器觀的控制信號(hào)輸出端與料盤電機(jī)21的控制信號(hào)輸入端連接，料盤電機(jī)21 的運(yùn)動(dòng)控制輸出端與料盤20連接，料盤20通過滑塊安裝在料盤滑動(dòng)軌道19上(上述電路連接結(jié)構(gòu)在圖中不可視)。如圖1和圖2所示，在靠近料盤滑動(dòng)軌道19的位置安裝有料盤限位傳感器42，料盤限位傳感器42的輸出端與PLC控制器28的限位信號(hào)輸入端連接(圖中不可視)。圖1中的故障報(bào)警指示燈10的輸入端與所述主控制板的故障報(bào)警信號(hào)輸出端連接。圖1中，25為風(fēng)扇，為各部件散熱用，23為插座，接通外接電源后為各部件提供電源，17為電源按鈕，用于總電源的啟閉，18為料盤進(jìn)出倉(cāng)門，用于料盤的光線密封，22為料盤電機(jī)導(dǎo)線移動(dòng)槽，用于有序放置料盤電機(jī)的導(dǎo)線。圖2中，29為熒光電源，為熒光燈提供電源，30為變壓器，輸出各電壓值的直流電源，31為USB接口插座，用于與外接PC主機(jī)連接，32為機(jī)架底部支柱，支撐機(jī)架的重量。圖3中，36為數(shù)據(jù)線過孔，便于數(shù)據(jù)線的有序布線。圖4中，38為導(dǎo)線支持體，用于有序放置白光專用圖像采集器件的導(dǎo)線，39為垂直固定支柱，用于安裝白光專用圖像采集頭裝配體6，40為高壓電路板，用于為白光燈管提供所需的電壓。其中1-手柄，2-白光專用圖像采集頭裝配體移位電機(jī)，3-橫梁，4-滑動(dòng)導(dǎo)軌， 5-滑動(dòng)塊，6-白光專用圖像采集頭裝配體，7-白光熒光兩用圖像采集器件，8-機(jī)架，9-熒光采集模式工作指示燈，10-故障報(bào)警指示燈，11-白光采集模式工作指示燈，12-電流表，13-電壓表，14-料盤進(jìn)出控制按鈕，15-模式切換控制按鈕，16-白光采集啟動(dòng)按鈕，17-電源按鈕，18-料盤進(jìn)出倉(cāng)門，19-料盤滑動(dòng)軌道，20-料盤，21-料盤電機(jī)，22-料盤電機(jī)導(dǎo)線移動(dòng)槽，23-插座，24-熒光燈管，25-風(fēng)扇，26-白光采集限位片，27-導(dǎo)線槽，28-PLC控制器，29-熒光電源，30-變壓器，31-USB接口插座，32-機(jī)架底部支柱，34-移動(dòng)導(dǎo)軌式線槽， 35-CXD保護(hù)艙，36-數(shù)據(jù)線過孔，37-金屬燈槽，38-導(dǎo)線支持體，39-垂直固定支柱，40-高壓電路板，41-主控制板保護(hù)艙，42-料盤限位傳感器。如圖5所示，本實(shí)用新型的電路控制原理如下首先通過外接PC主機(jī)選擇線陣 CXD還是面陣CMOS攝像頭采集，然后PC主機(jī)通過USB接口向主控制板發(fā)送命令并從主控制板接收數(shù)據(jù)，主控制板通過圖像采集控制輸出端向DSP處理控制器發(fā)出相應(yīng)的指令，DSP處理控制器收到指令后確定啟動(dòng)白光圖像采集模式或熒光圖像采集模式或在兩種模式中轉(zhuǎn)換。若選擇的是線陣CCD采集圖像，則為白光圖像采集模式，于是啟動(dòng)白光專用圖像采集頭裝配體移位電機(jī)2帶動(dòng)白光專用圖像采集頭裝配體6移動(dòng)到需要的位置，并啟動(dòng)白光燈管， 同時(shí)主控制板向PLC控制器觀發(fā)出相應(yīng)的指令，啟動(dòng)料盤電機(jī)21和料盤限位傳感器42，實(shí)現(xiàn)對(duì)料盤20的位置移動(dòng)和限位控制，在白光專用圖像采集頭裝配體6和料盤20均移動(dòng)到所需位置并固定后，然后選擇待采集的圖像分辨率和巖屑樣品區(qū)域后，白光專用圖像采集器件開始工作，進(jìn)入白光圖像采集工作狀態(tài)，采集到的圖像信號(hào)送回到PC主機(jī)；若選擇的是面陣CMOS采集，且按下白光采集按鈕，則為白光圖像采集模式，則啟動(dòng)白光燈管，同時(shí)主控制板向PLC控制器觀發(fā)出相應(yīng)的指令，啟動(dòng)料盤電機(jī)21和料盤限位傳感器42，實(shí)現(xiàn)對(duì)料盤20的位置移動(dòng)和限位控制，在料盤20移動(dòng)到所需位置并固定后，然后選擇待采集的圖像分辨率和巖屑樣品區(qū)域后，CMOS采集器件開始工作，進(jìn)入白光圖像采集工作狀態(tài)，采集到的圖像信號(hào)經(jīng)過中繼放大后送回到PC主機(jī)。若選擇的是面陣CMOS采集，且按下熒光采集按鈕，則為熒光圖像采集模式，則啟動(dòng)熒光燈管M，同時(shí)主控制板向PLC控制器觀發(fā)出相應(yīng)的指令，啟動(dòng)料盤電機(jī)21和料盤限位傳感器42，實(shí)現(xiàn)對(duì)料盤20的位置移動(dòng)和限位控制，在料盤20移動(dòng)到所需位置并固定后，然后選擇待采集的圖像分辨率和巖屑樣品區(qū)域后，CMOS采集器件開始工作，進(jìn)入熒光圖像采集工作狀態(tài)，采集到的圖像信號(hào)經(jīng)過中繼放大后送回到 PC主機(jī)。當(dāng)獲取低分辨率圖像時(shí)，面陣CCD距離物體較遠(yuǎn)，此時(shí)采集的視場(chǎng)范圍大，適于全局觀察巖屑；當(dāng)采集高分辨率圖像時(shí)，面陣CCD距離物體較近，此時(shí)采集的視場(chǎng)范圍小，適于巖屑細(xì)節(jié)或重點(diǎn)區(qū)域的觀察。使用面陣CCD采集不同分辨率或不同視場(chǎng)白光或熒光圖像時(shí)，也可通過更換鏡頭來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)采集高分辨率圖像時(shí)，可采用微距鏡頭；當(dāng)?shù)头直媛什杉瘓D像時(shí)用短焦距鏡頭； 然后按下白光或采集按鈕控制白光和熒光燈管的切換。在DSP處理控制器收到模式轉(zhuǎn)換指令后，整個(gè)系統(tǒng)執(zhí)行關(guān)閉一種模式進(jìn)入另一種模式的自動(dòng)操作，過程與上類似，在此不再贅述。最后需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種高分辨率巖屑圖像采集儀，通過USB接口外接PC主機(jī)，包括外殼和機(jī)架，所述機(jī)架頂部安裝有水平方向的橫梁，所述橫梁上安裝有圖像采集裝置，所述機(jī)架的前面板上安裝有指示燈、指示表和按鈕，所述機(jī)架的下部安裝有料盤和料盤移位機(jī)構(gòu)；其特征在于所述圖像采集裝置包括白光專用圖像采集裝置、白光熒光兩用圖像采集裝置、主控制板和模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)，所述模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)輸入端與所述主控制板的控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接；所述白光專用圖像采集裝置包括白光專用圖像采集器件、白光燈管和白光專用圖像采集頭裝配體，所述白光專用圖像采集器件和白光燈管均安裝在白光專用圖像采集頭裝配體上，所述白光專用圖像采集頭裝配體與所述模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)輸出端連接，所述白光專用圖像采集器件和所述白光燈管的控制信號(hào)輸入端與所述模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)的白光控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接；所述白光熒光兩用圖像采集裝置包括白光熒光兩用圖像采集器件、熒光燈管，所述白光熒光兩用圖像采集器件和熒光燈管的控制信號(hào)輸入端與所述模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)的熒光控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率巖屑圖像采集儀，其特征在于所述模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)包括DSP處理控制器、白光專用圖像采集頭裝配體移位電機(jī)、滑動(dòng)導(dǎo)軌和模式切換控制按鈕，所述滑動(dòng)導(dǎo)軌安裝在所述橫梁上，所述白光專用圖像采集頭裝配體通過滑動(dòng)塊安裝在所述滑動(dòng)導(dǎo)軌上，所述白光專用圖像采集頭裝配體移位電機(jī)的控制信號(hào)輸入端與所述DSP處理控制器的移位控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接，所述DSP處理控制器的控制信號(hào)輸入端與所述主控制板的控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接，所述白光專用圖像采集頭裝配體移位電機(jī)的運(yùn)動(dòng)輸出端與所述白光專用圖像采集頭裝配體連接，所述白光專用圖像采集器件和白光燈管的控制信號(hào)輸入端與所述DSP處理控制器的白光控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接，所述白光熒光兩用圖像采集器件和熒光燈管的控制信號(hào)輸入端與所述DSP處理控制器的熒光控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接；所述模式切換控制按鈕的輸出端與所述主控制板的熒光采集控制信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高分辨率巖屑圖像采集儀，其特征在于所述滑動(dòng)導(dǎo)軌的遠(yuǎn)離所述熒光圖像采集器件的一端安裝有用于阻止所述白光專用圖像采集頭裝配體的白光采集限位片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率巖屑圖像采集儀，其特征在于所述主控制板的白光采集控制信號(hào)輸入端與安裝在所述機(jī)架的前面板上的白光采集啟動(dòng)按鈕的輸出端連接， 所述主控制板的白光采集顯示信號(hào)輸出端與安裝在所述機(jī)架的前面板上的白光采集模式工作指示燈的輸入端連接；所述主控制板的熒光采集顯示信號(hào)輸出端與安裝在所述機(jī)架的前面板上的熒光采集模式工作指示燈的輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的高分辨率巖屑圖像采集儀，其特征在于所述主控制板安裝在所述白光專用圖像采集頭裝配體上的主控制板保護(hù)艙內(nèi)；所述白光專用圖像采集器件為線陣CCD及鏡頭，安裝在所述白光專用圖像采集頭裝配體上的CCD保護(hù)艙內(nèi)；所述白光燈管安裝在所述白光專用圖像采集頭裝配體上的金屬燈槽內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高分辨率巖屑圖像采集儀，其特征在于在所述滑動(dòng)導(dǎo)軌的下方還設(shè)置有用于放置移動(dòng)電線的移動(dòng)導(dǎo)軌式線槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率巖屑圖像采集儀，其特征在于所述白光熒光兩用圖像采集器件為面陣CMOS攝像頭及濾鏡，安裝在封閉式保護(hù)艙內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率巖屑圖像采集儀，其特征在于所述料盤移位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為包括PLC控制器、料盤進(jìn)出控制按鈕、料盤電機(jī)和料盤滑動(dòng)軌道，所述PLC控制器的控制信號(hào)輸入端與所述主控制板的料盤移動(dòng)控制信號(hào)輸出端連接，所述料盤進(jìn)出控制按鈕的輸出端與所述主控制板的料盤移動(dòng)控制信號(hào)輸入端連接，所述PLC控制器的控制信號(hào)輸出端與所述料盤電機(jī)的控制信號(hào)輸入端連接，所述料盤電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制輸出端與料盤連接，所述料盤通過滑塊安裝在所述料盤滑動(dòng)軌道上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高分辨率巖屑圖像采集儀，其特征在于在靠近所述料盤滑動(dòng)軌道的位置安裝有料盤限位傳感器，所述料盤限位傳感器的輸出端與所述PLC控制器的限位信號(hào)輸入端連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率巖屑圖像采集儀，其特征在于在所述機(jī)架的前面板上安裝有故障報(bào)警指示燈，所述故障報(bào)警指示燈的輸入端與所述主控制板的故障報(bào)警信號(hào)輸出端連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高分辨率巖屑圖像采集儀，在橫梁上安裝有圖像采集裝置，所述圖像采集裝置包括白光專用圖像采集裝置、白光熒光兩用圖像采集裝置、主控制板和模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)，所述模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)輸入端與所述主控制板的控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接；所述白光專用圖像采集裝置包括白光專用圖像采集器件、白光燈管和白光專用圖像采集頭裝配體，所述白光專用圖像采集器件、白光燈管、白光熒光兩用圖像采集器件和熒光燈管的控制信號(hào)輸入端分別與所述模式轉(zhuǎn)換及移位機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)輸出端對(duì)應(yīng)連接。本實(shí)用新型采用白光和熒光兩種圖像采集裝置，可快速、精確地采集到巖屑的高分辨率和高保真的圖像。
文檔編號(hào)G01V8/02GK202102126SQ201120199730
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者何海波, 張余強(qiáng), 張?jiān)? 王松, 龔劍 申請(qǐng)人:成都西圖科技有限公司