一种高温共聚炉双目视觉观察结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高温共聚炉双目视觉观察结构，属于实验器材领域。包括双目显微镜固定于支架摆臂，双目显微镜下端正对高温共聚炉炉顶开孔；双目显微镜上端连接双目目镜筒、双目相机、下端连接物镜筒；双目显微镜内部从下到上依次设置物镜、第一组内部物镜、调节旋钮、第二组内部物镜、分光棱镜；所述调节旋钮与物镜通过齿轮连接，通过物镜折射后的两束平行光通过分光棱镜将间距增加。本结构利用带有成像相对倾斜的双目相机增加观察高温熔体的多角度视野，并进行丰富的图像采集以还原高温熔体，增加了图像数据的操作性，量化了对被熔高温熔体空间几何特征的描述。高温熔体空间几何特征的描述。高温熔体空间几何特征的描述。

【技术实现步骤摘要】
一种高温共聚炉双目视觉观察结构


[0001]本技术涉及实验器材的
，特别是涉及一种高温共聚炉双目视觉观察结构。

技术介绍

[0002]为观察高温熔体实时加热情况，对高温熔体固液转化温度及高温熔体形状、体积和位置等进行量化分析；高温共聚炉采用卤素灯泡光照产生的热能及炉体内壁反光条件将光线聚焦并对炉体内坩埚进行高温加热。
[0003]中国专利CN112305745A,该申请公开了一种高温共聚焦显微镜。高温共聚炉在观察结构上采用自下而上的单目显微镜结构依次通过炉顶开孔、光孔、物镜、镜筒及目镜传入观察者眼中，在镜筒上部由分光镜传入CCD工业相机的感光元件内部；但由于需要分析高温熔体表面特征及形态信息，一方面单眼观察会使观察者感到疲劳，另一方面不能通过单目图片计算得到被测高温熔体相对距离，同样单目图片对还原表面特征及计算高温熔体体积等多尺度观察上缺少多维信息，因此该显微镜不适合高温熔体的观察及分析。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本技术提供一种高温共聚炉双目视觉观察结构，用于增加观察高温熔体的多角度视野并进行丰富的图像信息采集。
[0005]本新型采用以下的技术方案：一种高温共聚炉双目视觉观察结构，包括双目显微镜，其中：所述双目显微镜固定于支架摆臂，双目显微镜下端正对高温共聚炉炉顶开孔；双目显微镜上端连接双目目镜筒、双目相机、下端连接物镜筒；双目显微镜内部从下到上依次设置物镜、第一组内部物镜、调节旋钮、第二组内部物镜、分光棱镜；所述调节旋钮与物镜通过齿轮连接，通过物镜折射后的两束平行光通过分光棱镜将间距增加。调整物镜(16)与坩埚(4)的距离以保证被观测物体的清晰度；
[0006]进一步的第一组内部物镜(17)调整的间距不超过物镜筒(11)的直径，对应的夹角不大于30度；
[0007]进一步的所述高温共聚炉(1) 设置在支架的底端,高温共聚炉(1)上顶部设有炉顶开孔(2)、炉顶开孔的下端炉体上固定坩埚(4)，高温共聚炉底部安装卤素灯泡(3)，环炉体炉壁内设置一圈冷凝管(5)、卤素灯泡的底部连接冷却水箱(6)、出入管口(7)；支架底座上设有电气仪表(8)；所述电气仪表电性连接卤素灯泡。
[0008]进一步的所述摆臂(14)与提升结构(15)通过齿轮连接。
[0009]与现有技术相比本专利技术的有益效果为：本结构可以进行丰富的图像采集以还原高温熔体，一方面缓解了单目视觉观察者的疲劳，一方面能够通过双目图像计算高温熔体与炉顶开孔距离，进而可以为采用三维逆向建模技术对高温熔体颗粒表面进行三维重建的视差图提供参数数据。
附图说明
[0010]图1是本技术的结构示意图；
[0011]图2是高温共聚炉双目视觉观察结构示意图；
[0012]图3是双目显微镜光学结构示意图
[0013]附图中标记：1、高温共聚炉；2、炉顶开孔；3、卤素灯泡；4、坩埚；5、冷凝管；6、冷却水箱；7、出入管口；8、电气仪表；9、双目目镜筒；10、双目相机；11、物镜筒；12、调节旋钮；13、双目显微镜；14、摆臂；15、提升结构；16、物镜；17、第一组内部物镜；18、第二组内部物镜；19、分光棱镜。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
[0015]本新型的设计思想：通过电气仪表设置卤素灯泡加热的时间和温度，并实时监测加热参数回传至上位机，电气仪表处理器为常规单片机stm32系列。卤素灯泡通过发光发色将光线及热量由特殊形状的炉体内壁反射至坩埚处对高温熔体进行加热；在加热过程中卤素灯泡及炉体内壁通过反射传导大量的热量，为减少对外部环境的影响，通过出入管口和冷凝管对高温共聚炉体进行散热；摆臂固定双目显微镜并将提升结构调节至合适的高度，通过横向拨动第一组内部物镜(17)和第二组内部物镜(18)中对称的左右物镜间距改变左右视角之间的夹角，由双目显微镜分出夹角小于30度的两个成像，分别传至双目目镜筒和双目相机，双目目镜筒用于实验人员观察，双目相机将获取的双目图像传至上位机，为后继的实验分析提供数据。
[0016]双目显微镜内部包括物镜、第一组内部物镜、调节旋钮、第二组内部物镜、分光棱镜、双目相机，第一组内部物镜的初始物镜距离为20mm，第一组内部物镜与第二组内部物镜之间的距离为20mm，其中调节旋钮通过齿轮与物镜连接，分光棱镜只改变光线传输方向，不改变光线平行关系，横向拨动第一组内部物镜对称的左右物镜间距改变左右视角之间的夹角，初始成像夹角为25度，若需要改变双目相机的成像夹角，需要拆解双目显微镜内部物镜组，横向拨动第一组内部物镜和第二组内部物镜左右物镜间距并更换合适的分光棱镜，保证双目相机间距不变的情况的收集到不同夹角的成像，成像夹角一般设置为25度和15度，并配有两种夹角的分光棱镜；高温熔体发出的光线在显微镜中依次经过物镜、第一组内部物镜、第二组内部物镜、分光棱镜传至双目相机和双目目镜筒，通过物镜折射后为两束间距为32mm的平行光，平行光通过分光棱镜将平行光束间距增加至相机间距64mm；调节旋钮通过控制物镜的高度，调整与坩埚之间的距离，对目标进行对焦以保证物体清晰度，双目拍摄的不同角度双目图像传至上位机。
[0017]所述的摆臂14与提升结构15通过啮合齿轮连接并通过上下移动调整合适的位置，一方面方便观察和对焦，一方面保证啮合稳定性降低速度，另一方面方便高温共聚炉1和双目显微镜13的配合。
[0018]本实施例中所述的冷却水箱内含多层冷凝管，均匀分布在炉壁上用于冷却炉壁。使用者提前连接出入管口，调整好冷却水流量，并设置好加热温度和时间，将被熔物体放入坩埚中，将电气仪表和双目相机电性连接至上位机，开启卤素灯泡观察熔化过程。电气仪表
处理器将数据传入上位机，双目相机将图像传入上位机，实时记录图像及设备运行数据，实验结束后首先关闭卤素灯泡待冷却降温后停止循环冷却水供应并处理实验残渣。双目相机的成像不仅在原有单目相机中增加了特殊固定角度视野，在确定相对倾斜角度的情况下还增加了图像数据的操作性，量化了对被熔高温熔体空间几何特征的描述。
[0019]本新型中，双目相机的型号为WN
‑
L2110，其他控制模块均为成熟电子配件，可直接购买使用。控制中涉及的简单操作均属于常规设置。
[0020]以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温共聚炉双目视觉观察结构，包括双目显微镜(13)，其特征在于：所述双目显微镜(13)固定于支架摆臂(14)，双目显微镜下端正对高温共聚炉（1）炉顶开孔(2)；双目显微镜上端连接双目目镜筒(9)、双目相机(10)、下端连接物镜筒(11)；双目显微镜(13)内部从下到上依次设置物镜(16)、第一组内部物镜(17)、调节旋钮(12)、第二组内部物镜(18)、分光棱镜(19)；所述调节旋钮(12)与物镜(16)通过齿轮连接，通过物镜(16)折射后的两束平行光通过分光棱镜将间距增加。2.如权利要求1所述的高温共聚炉双目视觉观察结构，其特征在于，第一组内...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝星晖，刘兴哲，李杰，杨爱民，许凯丽，石义，
申请(专利权)人：华北理工大学，
类型：新型
国别省市：