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大多研究機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)都會用到顯微鏡。由于光學(xué)系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的使用壽命都很長，因此模擬顯微鏡至今仍然是個(gè)難題。如果要在現(xiàn)代數(shù)字化工作流程中使用這些老舊系統(tǒng)，也大可不必把現(xiàn)有的顯微鏡都換掉。

數(shù)字相機(jī)為顯微鏡應(yīng)用帶來非常顯著的優(yōu)勢： 研究人員不必通過顯微鏡目鏡觀察，只需在顯示屏上就可以看到顯微圖像；顯微結(jié)構(gòu)可通過電腦測量；后 續(xù)的圖像處理也不在話下。為了順應(yīng)數(shù)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都在探尋合適的數(shù)字化解決方案。然而，為了充分利用顯微數(shù)字相機(jī)的優(yōu)勢，用戶還需要一套相機(jī)控制軟件，其中包含相關(guān)應(yīng)用所需要的功能。因此，用戶亟需一個(gè)完全兼容的整體解決方案。由軟件開發(fā)和工業(yè)圖像處理公司 Invigon提供的AUTOAIM顯微鏡升級包應(yīng)運(yùn)而生。 其組件可滿足用戶將現(xiàn)有顯微鏡系統(tǒng)升級為現(xiàn)代數(shù)字 系統(tǒng)的一切需要，其中包括強(qiáng)大而直觀的AUTOAIM 顯微鏡軟件、堡盟CX系列旗下500萬像素CMOS高性 能相機(jī)以及連接電腦和用于校準(zhǔn)所需的所有附件。其中，堡盟CMOS相機(jī)可為用戶提供流暢的能夠快速響 應(yīng)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(jié)合，工業(yè)或科學(xué)領(lǐng)域的用戶便可實(shí) 現(xiàn)顯微鏡解決方案的數(shù)字化和測量自動化。

靈活和模塊化

AUTOAIM軟件具備自動模式識別功能以及測 量簡單、測量結(jié)果可重復(fù)等特點(diǎn)，深受研究機(jī)構(gòu)和大中型企業(yè)的青睞。“客戶對AUTOAIM軟件贊不絕 口，因?yàn)樗粌H操作直觀，而且工作流程也與實(shí)際 應(yīng)用完全匹配。”Invigon公司總經(jīng)理Enrico Seise 博士說道。根據(jù)“工藝自動化”的原則，用戶即便沒有編程經(jīng)驗(yàn)，只需在自學(xué)習(xí)過程中對常規(guī)試樣分 別執(zhí)行各個(gè)測量步驟，也可實(shí)現(xiàn)測量過程自動化。 如果該過程只涵蓋了多個(gè)需要被測量區(qū)域中的一個(gè) 區(qū)域，隨后可以直接通過軟件擴(kuò)大測量范圍。一旦完成自學(xué)習(xí)設(shè)置，自動化“工藝”便可直接應(yīng)用于 各種類似的試樣。如果位置產(chǎn)生偏差，利用集成的 模式識別功能即可自動識別被測結(jié)構(gòu)并測量相關(guān)區(qū) 域。憑借豐富的功能、簡單的“工藝”創(chuàng)建和模塊 化硬件的兼容性，AUTOAIM軟件的應(yīng)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(dǎo)出選項(xiàng)，方 便用戶選擇合適的文檔格式來記錄所有測量結(jié)果。 

圖1 通過拉一個(gè)矩形，AUTOAIM軟件可捕捉硅片上微小銅凸起的圓形結(jié)構(gòu)，自動圓測量功能以可重復(fù)的方式測定直徑 

 圖2 在AUTOAIM顯微鏡軟件的分析視圖中，硅片上的圓形結(jié)構(gòu)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(dǎo)電軌道的缺陷，以便用戶進(jìn)行質(zhì)量控制  

數(shù)字化升級 

“多年來，帶相機(jī)和不帶相機(jī)的顯微鏡均已成 為科研機(jī)構(gòu)開展研究和生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行質(zhì)檢不可或缺的設(shè)備。然而，由于技術(shù)落后，根本無法實(shí)現(xiàn)工作流程數(shù)字化，或者只能部分實(shí)現(xiàn)。”Seise博士在談道升級現(xiàn)有顯微鏡系統(tǒng)的必要性時(shí)表示。而AUTOAIM升級包為這些用戶帶來了最新的技術(shù)。據(jù)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(xiàn)場軟件設(shè)置，從而快速方便地啟動數(shù)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(jī)作為標(biāo)準(zhǔn)配置納入升級包。“一臺功能可靠的高品質(zhì)相機(jī)對我們來說很重要。畢竟， 我們希望以工業(yè)級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來制造AUTOAIM升級 包，這樣其功能才能讓客戶滿意。”此外，堡盟 VCXU-51C和VCXU-51M相機(jī)配備的軟件也同樣令人嘆服。“作為軟件開發(fā)人員，我們對相機(jī)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。”Seise博士強(qiáng)調(diào)道，“因此，軟件是否擁有出色的數(shù)據(jù)記錄功能和高成熟度對我們而言非常重要，而堡盟相機(jī)的軟件完全滿足我們的要求。”  

利用像素合并功能處理彩色圖像  

分辨率達(dá)500萬像素的堡盟VCXU-51C和VCXU- 51M相機(jī)在硬件方面也有很多優(yōu)勢。為了確保觀察到試樣在顯微鏡下的狀況，相機(jī)必須能夠采集流暢的 實(shí)時(shí)圖像，并快速響應(yīng)鏡下變化。然而，由于高分辨率圖像同時(shí)也攜帶顏色信息，會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，因此老舊計(jì)算機(jī)處理起來就顯得力不從心。為了讓已使用十年的計(jì)算機(jī)也能呈現(xiàn)出流暢的畫面，Invigon大力優(yōu)化其軟件，同時(shí)要求相機(jī)軟件也要優(yōu)化。“堡盟 VCXU-51C和VCXU-51M相機(jī)提供高于30fps的穩(wěn)定幀率，而且在抓拍彩色圖像時(shí)，還可以通過像素合并功能將多個(gè)像素合并。這一點(diǎn)只有極少數(shù)市售相機(jī)能夠做到，一些相機(jī)供應(yīng)商在這方面都會節(jié)約成本， 而堡盟卻將此類附加功能作為標(biāo)配提供。”Seise博 士解釋道。堡盟的另一項(xiàng)優(yōu)勢在于，其技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)隨時(shí)可以為客戶解疑答惑。“當(dāng)客戶就其特定需求向 我們咨詢時(shí)，我們可以輕而易舉地借一臺堡盟相機(jī)用于測試。這樣，我們更從容地對客戶需求做出靈活快速的響應(yīng)。”Seise博士表示。Invigon公司自2019 年底開始供應(yīng)AUTOAIM升級包，到目前為止客戶反饋一直都很好。Seise博士很高興地說道：“憑借AUTOAIM升級包，我們?yōu)楣I(yè)質(zhì)量檢測和科研工作的數(shù)字化做出了貢獻(xiàn)，且不必更換現(xiàn)有的顯微鏡。這對所有相關(guān)方而言都是一件雙贏的事。”

摘自《自動化博覽》2020年12月刊