目前，視頻放大器不再僅僅依靠光源和光學(xué)器件" title="光學(xué)器件">光學(xué)器件系統(tǒng)來(lái)放大物體，而是利用了一種集成了光學(xué)器件、光源、電子電路和計(jì)算機(jī)軟件的小型圖像傳感器來(lái)生成放大后的圖像。?
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視頻顯微鏡vs．傳統(tǒng)的顯微鏡?
方法?
第一次通過(guò)傳統(tǒng)顯微鏡的目鏡來(lái)觀測(cè)物體并不是一件容易的事。因?yàn)閳D像的清晰度和景深感，只有熟練的使用者才能獲得，而一個(gè)新手在調(diào)整視覺(jué)路徑時(shí)可能會(huì)遇到麻煩。?
盡管人的眼睛會(huì)適應(yīng)透過(guò)目鏡觀測(cè)，卻仍需要不斷地去校準(zhǔn)并整合各種圖像信息。時(shí)間長(zhǎng)了，這種一成不變的工作很容易使人身心疲憊。長(zhǎng)時(shí)間使用顯微鏡的工作對(duì)人體有負(fù)面影響，早被人們大書(shū)特書(shū)，已有廣泛研究。結(jié)果表明，大部分由此產(chǎn)生的健康問(wèn)題都會(huì)對(duì)勞動(dòng)生產(chǎn)率產(chǎn)生不良影響，相應(yīng)地也會(huì)增加對(duì)工人的補(bǔ)償費(fèi)用。?
視頻顯微鏡可以將放大了的圖像投射到監(jiān)視器上，這就意味著有更多的人能夠看到放大后的圖像。于是，工藝步驟和檢測(cè)技術(shù)就可以演示給同步觀看監(jiān)視器給出圖像的一群人。?
視頻顯微鏡采用可以保存為影片或者靜態(tài)圖片的電子化處理圖像，將其用于質(zhì)量控制過(guò)程中的文檔記錄。典型的視頻顯微鏡配置包括一部攝像機(jī)，用導(dǎo)線(xiàn)連接到監(jiān)視器上。攝像機(jī)安裝在立式／臂式支架上(如圖1)，或者附屬于傳統(tǒng)的顯微鏡 (如圖2)。監(jiān)視器尺寸不斷增大，使放大后的圖像看起來(lái)更大些，但并不能提高由光學(xué)系統(tǒng)和攝像機(jī)產(chǎn)生的圖像分辨率。一個(gè)采用大監(jiān)視器的視頻顯微鏡系統(tǒng)，可能會(huì)因?yàn)槠聊怀叽缱兇蠖@得高的放大能力，但實(shí)際上卻可能只有很低的分辨率和可憐的清晰度。攝像機(jī)和光學(xué)系統(tǒng)決定了在更高放大倍數(shù)情況下的圖像質(zhì)量和分辨率。 ?
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圖1.立式顯微鏡目鏡上加載" title="加載">加載的攝像機(jī)，帶獨(dú)立監(jiān)視器???? 圖2.帶獨(dú)立監(jiān)視器和圖像分析軟件的顯微鏡及的攝像機(jī)?
·? 為視線(xiàn)直達(dá)而集成。將攝像機(jī)和監(jiān)視器集成為一個(gè)整體，有助于達(dá)到“視線(xiàn)直達(dá)”的視覺(jué)效果。這是多數(shù)玻璃放大鏡固有的原理，因?yàn)樗鼈兛梢员３盅酆褪种g簡(jiǎn)單自然的視線(xiàn)。緊湊、集成的視頻顯微鏡系統(tǒng)能夠同時(shí)看到原始目標(biāo)和放大后的圖像，從而接近了“視線(xiàn)直達(dá)”的要求。這樣的安排提高了透視性能、舒適度和手眼之間的協(xié)作能力 (見(jiàn)圖3)。目標(biāo) ?
和圖像之間的距離越大，未對(duì)準(zhǔn)程度越明顯，使用者協(xié)調(diào)其眼、手就越困難。
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圖3、4.加載到體視顯微鏡上的攝像機(jī)（兩種接法），使用者可同時(shí)觀察到樣本和顯微圖像?
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·? 屏幕尺寸。l5或者l
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·? 工作距離。從設(shè)備底部到工作面的距離必須足以應(yīng)付工作要求。檢測(cè)任務(wù)所需要的工作距離可能比生產(chǎn)和修理時(shí)要小得多；使用者一般傾向于8～9英寸。?
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·? 圖像控制。為了在特定的檢測(cè)任務(wù)中獲得最佳的圖像效果，可以調(diào)整圖像的一些特性，如亮度、銳度、白平衡" title="白平衡">白平衡和負(fù)片效果等。視頻顯微鏡應(yīng)該能夠連續(xù)縮放，于是不再需要更換透鏡，只要觸摸按鈕就可將圖像縮小或放大。?
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·? 照明。質(zhì)量上乘的視頻顯微鏡所采用的攝像機(jī)，能夠根據(jù)照明等級(jí)的不同自動(dòng)調(diào)節(jié)畫(huà)面總體的亮度增益。自動(dòng)白平衡和自動(dòng)增益調(diào)整合起來(lái)就能夠?qū)崿F(xiàn)大量的照明控制功能。可根據(jù)檢測(cè)任務(wù)的不同事先設(shè)計(jì)多種照明方案，而視頻顯微鏡能夠?qū)⑦@些方案集成到一起。?
視頻顯微鏡還應(yīng)該能適應(yīng)工作中多種放大任務(wù)的需要。與擁有沉重底座和獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)尺寸監(jiān)視器的系統(tǒng)相比，安裝在堅(jiān)固而可調(diào)整的支架上的視頻顯微鏡具有顯而易見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)。將可調(diào)整的機(jī)械臂" title="機(jī)械臂">機(jī)械臂夾在桌子的邊緣，占用的工作空間很小；而如果將支持臂固定于墻上或者直接固定在工作站的縱向軌道上，則完全不占用工作臺(tái)空間。如果把顯微鏡安裝在兩臺(tái)相鄰的工作站之間，調(diào)整機(jī)械臂的展寬就可以應(yīng)用于任意位置的工作站。?
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視頻顯微鏡的SMT應(yīng)用?
與自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)相比較，設(shè)計(jì)視頻顯微鏡的目的就是為了取代傳統(tǒng)的顯微鏡。其典型應(yīng)用包括離線(xiàn)" title="離線(xiàn)">離線(xiàn)檢測(cè)和印刷電路板(PCB)的返工等。操作人員可以用來(lái)檢測(cè)橋接、焊料流動(dòng)，以及元件貼放、定位和損壞等。由于由操作人員進(jìn)行離線(xiàn)檢測(cè)和返工的成本遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的自動(dòng)系統(tǒng)的在線(xiàn)檢測(cè)，所以將PCB板停留在操作員工作站上的時(shí)間減至最少就顯得非常重要。處理一塊PCB板的速度越快，進(jìn)行檢測(cè)和返工的每單元成本就越低。此外，由于視頻顯微鏡是根據(jù)人體工程學(xué)原理設(shè)計(jì)的，使用視頻顯微鏡延遲了操作人員體力和精神疲勞出現(xiàn)的時(shí)間，操作人員能在一個(gè)班次中處理更多的電路板。疲勞延遲并緩解，準(zhǔn)確度和工作效率就有了保證。?
由于視頻顯微鏡一般都在PCB板和透鏡之間留有更大的工作間隔，人們就可以更輕松地將焊接設(shè)備放置到位，在修理時(shí)也更容易操作。更大的工作間隔，和更大的可調(diào)整高度，讓操作者能夠操縱PCB板，從各個(gè)不同的角度檢測(cè)元器件和焊料流動(dòng)。
?????????? 圖5、6、7. 視頻顯微鏡在紡織及電子方面的應(yīng)用
除了因操作員生產(chǎn)率和靈活性提高而獲益之外，視頻顯微鏡還由于縮短了培訓(xùn)時(shí)間而降低了成本。更多人可以觀看經(jīng)過(guò)放大的培訓(xùn)師的具體操作技術(shù)。每個(gè)人可以實(shí)時(shí)觀看一個(gè)復(fù)雜的焊接修理過(guò)程，而不必變換視角或者交換位置，也無(wú)需培訓(xùn)師再次重復(fù)同樣的操作。其次，新的操作人員不再需要“習(xí)慣”通過(guò)顯微鏡觀察了。他們可以馬上開(kāi)始獲取必要的知識(shí)和技術(shù)，而不必經(jīng)歷使眼睛和顯微鏡光學(xué)成像路徑相互協(xié)調(diào)的學(xué)習(xí)曲線(xiàn)。 ?
視頻顯微鏡的圖像捕捉功能使文檔記錄的建立、PCB板缺陷的信息交流和維修變成一個(gè)無(wú)縫過(guò)程。所需要的圖像不斷顯示在顯示器上，同時(shí)相應(yīng)文檔就建立起來(lái)，即刻傳送到企業(yè)內(nèi)部的各個(gè)部門(mén)，或者世界各地的供應(yīng)商和消費(fèi)客戶(hù)手中。?
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結(jié)論 ?
視頻顯微鏡減輕了由操作員的疲勞引起的效率和準(zhǔn)確度降低的許多因素的影響。采用視頻顯微鏡使得培訓(xùn)周期變短，意味著操作者在更短的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)效率更高。圖像捕捉、文檔記錄變得容易，可加快與供應(yīng)商、公司同仁及客戶(hù)間的信息交流和反饋?