作為設備的“眼睛”，光學成像系統在自動化設備中承擔了最基礎也是最重要的使命---看見。一套合適的??光學成像系統，能幫助設備看得更清晰，從而提高設備的生產效率。

為了更好地讓開發精密光電儀器和設備的科研人員，研發人員和工程師在尋找光學解決方案時，有更多的思路和靈感，我們謹以此文介紹如何利用開放式的光學模組搭建帶自動聚焦功能的顯微成像光學解決方案：

在這個按需集成的方案中，自動聚焦系統的每一個機構：成像系統、運動機構、聚焦模塊、測量軟件、安裝結構均可根據具體的應用詳情進行定制，從而用最簡捷經濟的方式實現卓越的成像質量精度和檢測效率。

1、光學成像系統

七十余年的光學成像經驗，將大變焦范圍和高分辨率完美結合，提供6:5:1. 7:1. 12:1多種變倍比選擇，模塊化設計，可選配任意倍數物鏡，具有極強的擴展性：

復消色差，無限校正光路設計，長工作距離范圍，大景深，成像品質無憂;

光學放大倍數0.3x~550x可選， 分辨率范圍覆蓋40.85μm~0.5μm，成像精度無憂;

開放式光機設計，自帶各種規格的安裝、適配轉接件，無縫選配明場/暗場，偏光/DIC等多種成像/照明模塊，自由選擇多種照明和安裝方式，集成無憂。

選配一套這樣的光學系統，就能在任意的應用場合，對不同規格的材料進行成像，讓設備 “看”得更清晰， “看”得更輕松。

2、運動機構

用戶可根據自身的應用需要，精度要求選擇不同的運動機構，自由選擇行程范圍、運動速度、重復定位精度、負載及體積，按需選用光柵反饋系統等，比如：

可選擇高精度步進電機電動移動機構;

也可以選擇帶磁力彈簧配重剎車系統的伺服馬達移動機構;

也可以選擇壓電陶瓷(Piezo) 移動機構;

根據應用需要及成本等要素，集成實用緊湊且經濟的電機平臺運動系統：

3、聚焦模塊

在聚焦方式上，可根據應用需求選擇基于圖像方式的自動對焦或基于激光方式的自動對焦模塊。

聚焦方式一

基于圖像方式

該方式是利用軟件對圖像進行分析，確定到被測物體的距離，實現聚焦。典型的圖像方式自動對焦，是通過相機傳感器獲圖像后，軟件利用FFT (快速傅立葉變換)算法，對圖像像素的對比度進行計算：

比如相機傳感器前有一個 100 或 200 像素的單色帶。軟件對像素進行分析，分辨臨近像素的強度差異。如果景物未聚焦，臨近的像素會具有非常相似的強度。此時，軟件會驅動Z軸機構移動到另外位置，重新獲取圖像，再次判斷臨近像素之間的強度差異是增加還是減小。

最后，軟件會在一定范圍內搜索，查找到臨近像素之間強度差異的最大值。這一點就是最佳焦距點，然后軟件會驅動Z軸機構停留在那個位置，進而實現自動聚焦。

圖像方式的自動對焦系統需要利用圖像對比度進行工作。在這種圖像上通常需要有一些可以形成對比的細節，才能更有效地實現聚焦。

聚焦方式二

基于激光方式

典型的激光方式聚焦，是采用三角單束激光測量的原理。

激光針對顯微鏡的目標區域，不斷地測量和報告最佳聚焦距離，系統會不斷報告聚焦的距離，然后驅動運動平臺在Z軸移動，實現快速聚焦。

4、測量軟件

基礎軟件標配光源控制、電動變倍調節、手動調節對焦、自動對焦等功能，可按需集成點，線、面、角度等幾何元素測量功能，元素對象和繪制取樣方式均可自由制定：

5、安裝方式

可選轉角、雙視、倒置、正置等多種形態安裝，根據現場應用環境，設計令自動對焦系統更為簡易齊整的機械結構件，用最省時省力的安裝方式，將自動聚焦成像系統無縫集成到自動化設備或生產線上。

我們的核心是開放式的光學成像解決方案，按需選配的光學系統。

我們的目標是利用我們卓越品質的模塊化顯微成像解決方案，幫助用戶解決各種光學成像的問題。用戶能實現各種各樣的AOI應用，應對不同應用對精度和檢測效率的挑戰，實現開發和創新目標。

我們不只是“介紹”這些信息，用戶也不只是“讀到”這些信息，更能夠真正上手進行實際驗證。

為了更好地讓精密光電檢測儀器和設備的研發人員和工程師，或者科研人員在系統的研發或者搭建過程中，做更多的光學驗證和測試，獲得第一手的數據，我們在光學實驗室備有基礎款的自動光學檢測(AOI) 演示系統，如您有相關的樣品測試需求，或對相應的顯微成像技術，AOI檢測技術等感興趣，歡迎垂詢，我們一起探討解決問題的最優光學解決方案。

光學實驗室

我們在廣州設有光學實驗室，實驗室配備了Zoom 6000、12X、Resolv 4K、Pixelink各系列鏡頭+相機系統及各類主流物鏡、光源、支架樣品：

文章轉自Navitar官方微信公眾號。