[发明专利]微小颗粒的3D尺寸及其分布测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学测量系统，特别涉及微小颗粒的3D尺寸及分布测量。

背景技术

利用光学法测量微小颗粒的相关物理量因具有不接触样品的优点已得到广泛应用，其测量方法有散射法、衍射法、透射法、图像法等。

专利文献CN1664501A、CN102834689A、US2011310386A1、CN102564928A、US007528959B2、JP2007298327A、WO8904472A1等公开了利用散射法测量颗粒大小及分布的一些装置。文献CN101802589A 通过衍射法测量粒子大小。文献CN202119698U则利用透射法实现了对细胞颗粒的计数。文献CN102834689A采用图像法测量颗粒大小、空间位置及亮度。文献CN20103491A基于图像法测量颗粒大小、数量及浓度分布。而文献CN102692364A则基于模糊图像处理的动态颗粒测量空间位置及大小。

上述专利文献公开了测量颗粒大小及分布的一些装置，由于颗粒一般非球形，所以这种大小通常是指颗粒的等效体积球直径值或Stoke直径或面积体积直径d₃₂，但无论是哪种直径都不能反映颗粒的三维尺寸大小。关于非球形颗粒的检测，文献CN102323191A 、WO8904472A1、CN102519850A公开了一些检测方法，但这些文献也仅仅检测了颗粒的形状率，即长宽比，不能给出颗粒的三维尺寸。至于传统的非自动化的显微镜或电子显微镜的观察方法可以检测颗粒的二维图像，从而测量颗粒的二维尺寸，但也不能得到颗粒的三维尺寸。为此，本发明旨在提供一种微小颗粒三维尺寸及其分布的测量装置。

发明内容

本发明的目的在于：克服上述现有技术的缺陷，提出一种微小颗粒的3D尺寸及其分布测量装置，对微小颗粒3D尺寸的测量特别有效。

为了达到上述目的，本发明提出的一种微小颗粒的3D尺寸及其分布测量装置，组成包括：

光源，为高强度氙气闪灯光源，用于发出高亮度的闪光；

聚光透镜，用于将光源发出的光聚光为平行光，并射出；

透明圆柱体通道，直径1.5~2.00 mm，内部充满沿轴向流动的混入有待测颗粒的透明液体，所述平行光与透明圆柱体通道的轴线垂直；

视频显微镜，位于透明圆柱体通道远离光源的一侧，并且正对所述平行光，用于接收透过透明圆柱体通道的光线并放大待测颗粒的图像；

数字摄像机，用于对所述视频显微镜的放大的颗粒图像完成成像；

第一、第二平面镜组，用于对平行光进行反射换向，分别包括位于透明圆柱体通道两侧的两个平面镜；

平行光中的第一路光线直接透过透明圆柱体通道后射向视频显微镜；第二路光线经过第一平面镜组的一个平面镜后形成与所述第一路光线垂直的光线，垂直地透过透明圆柱体通道，并由另一平面镜将透出的光线反射后垂直地射向视频显微镜；第三路光线经过第二平面镜组的一个平面镜后形成与所述第一路光线呈45°夹角的光线，垂直地透过透明圆柱体通道，并由另一平面镜将透出的光线反射后垂直地射向视频显微镜；三路光线透过透明圆柱体通道后经视频显微镜在数字摄像机内分区域的完成成像。

本发明微小颗粒的3D尺寸及其分布测量装置，还具有如下进一步的特征：

1、所述第一平面镜组的两块平面镜在与平行光垂直的方向上进行布置，并分别位于透明圆柱体通道两侧；所述第二平面镜组的两块平面镜分别位于第一平面镜组的两块平面镜的外侧，其中一个靠近聚光透镜，另一个靠近视频显微镜。

2、所述第一平面镜组的两块平面镜靠近透明圆柱体通道一侧各设置一块用于遮挡平行光的挡板。防止杂散光进入摄像机。

3、所述视频显微镜前设置2个遮光条，用于分割三路光线的成像区域。这样在底片上形成2个空白窄条区域，并以此隔开3个图像，避免在数字图像处理时相混淆。