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显微镜图像处理自动绘图系统 工作总结 1 系统总体框架 本系统属于光学非接触式检测绘图系统，主要由显微镜，图像传感器和后续 处理软件组成。提供显微图像采集；自动直线、圆和椭圆检测；辅助直线、圆和 椭圆拟合和一系列几何测量功能。配套软件 ImgCAD 具有强大的绘图能力，使 本系统适用于弹簧业、小五金冲压业、矿石业及其它精密小五金等行业作为工程 开发、绘图、品质检测等用途。系统总体框架如图 1 。 图 1 显微镜图像处理自动绘图系统框架图 1.1 硬件部分 显微镜 本系统选用的显微镜如图2(a) ，能提供透视式与反射式照明，有利于减少细 微物体检测的时候，边缘泛白光的现象。由于检测时无须直接用人眼去观察显微 镜，显微镜物镜的倍数都不高，有良好的视场。具体参数如下：  变倍比：1:6.7  物镜变倍范围：0.75 ×- 5 ×  目镜：SWF10 ×φ23  工作距离：113mm  瞳距调节范围：55mm - 75mm  视度调节范围：±5 视度  机头观察角度：倾斜45 °  机头旋转角度：360 °  调焦范围：80mm  反射光LED ：6800lux 可调  透视光LED ：2100lux 图 2 (a) 显微镜(LBX) ；(b) CMOS 图像传感器 CMOS 图像传感器 图像传感器选用130 万像素的CMOS ，采用USB 接口与PC 机连接(见图 2(b)) 。与通常 CCD 相比，CMOS 传感器在功耗、大小、集成度、动态范围上 都有与生俱来的优势。伴随集成电路技术的发展，CMOS 在以往的弱项，噪声 和光敏度上都有了长足的进步，获取的图像质量已经接近或者超过原有CCD 的 水平。现阶段高速发展的高清晰摄像机上也大量使用了CMOS 传感器。本系统 在用 CMOS 传感器之后，结构变得更加紧凑，通常采用 CCD 传感器时候需要 的外接电源适配器和图像采集卡在本系统中都由CMOS 中集成的电路来完成。 本系统中，传感器可以放在显微镜中，也可以作为电子目镜代替原来的光学目镜。 1.2 软件部分 本系统的配套软件ImgCAD 是自主研发的功能强大的2 维绘图测量软件。 ImgCAD 专注于逆向绘图，通过获得机械零件的2 维影像，可对机械零件进行测 量、绘图。ImgCAD 可以将绘图结果保存为DXF 文件格式，因此可以将绘图结 果导入AutoCAD 等绘图软件中做进一步处理。ImgCAD 还可以将测量结果生成 word 和excel 报表。ImgCAD 提供了非常方便的绘图功能：半自动绘图和自动绘 图，使用户能准确、方便、快捷的绘制图形。ImgCAD 支持多种格式的静态图像 和视频。ImgCAD 使得本系统适用于弹簧业、小五金冲压业、矿石业及其它精密 小五金等行业作为工程开发、绘图、品质检测等用途。ImgCAD 有中英文版本。 2.1.1 ImgCAD 的主要功能 ImgCAD 功能的主要功能包括图像获取、绘图、标注、测量及相应的辅助功 能。  图像获取功能 ImgCAD 除了支持系统自带的摄像头还支持具有通用驱动的其他摄像头： ImgCAD 采用了DirectShow 技术，支持现在主流的WDM 视频采集卡，同时兼 容原有的VFW 接口，支持常见的颜色空间。ImgCAD 可以实时地预览摄像头获 取的视频，当视频设备正确连接到计算机时，便可以通过 ImgCAD 预览视频。 ImgCAD 提供了设置视频属性的功能，方便用户调整视频的各种参数。ImgCAD 支持大多少常见的视频格式。将视频冻结后，就可将所冻结的图像作为背景图像， 此时可以绘制图形，也可以将该图像保存。  绘图功能 ImgCAD 具有强大地绘图功能，主要有手动绘图、自动绘图、半自动绘图以 及相