[发明专利]一种用于显微粒子成像测速系统的图像采集装置及采集方法

权利要求书

1.一种用于显微粒子成像测速系统的图像采集装置，其特征在于，包括：

一双脉冲激光器，作为落射照明激发光源；

一分束镜，用于把双脉冲激光器产生激光脉冲衰减并反射导入扩束模块；

一扩束模块，设置在所述分束镜的后端，用于激光扩束；由一个凹透镜和一个第一凸透镜组成，凹透镜和第一凸透镜的焦点重合，扩束倍率为第一凸透镜和凹透镜焦距的比值；

一荧光显微镜，用于放大微尺度流场及流场中的示踪粒子并对其成像；包括显微镜筒镜、显微镜物镜以及设置在显微镜筒镜与显微镜物镜之间的荧光模块；所述荧光模块包括一二向色镜，该二向色镜将照明区域调节模块出射的发散照明激光反射至所述显微镜物镜；

一照明区域调节模块，设置在所述扩束模块与荧光显微镜之间，用于在显微镜物镜的后焦面位置前后产生发散照明激光；由第二凸透镜和第三凸透镜构成；所述第三凸透镜固定在所述荧光模块内，所述第二凸透镜的位置相对所述第三凸透镜可调；扩束后激光被第二凸透镜会聚于一点，会聚点被所述第三凸透镜成像在显微镜物镜的后方；经显微镜物镜后，会聚于显微镜物镜焦平面前方，相应的改变落在显微镜物镜前方的会聚点位置，实现了照明区域大小的可调节；

一 CCD相机，位于所述显微镜筒镜后方，用于流场中示踪粒子图像的采集；

一同步控制器，与所述CCD相机和双脉冲激光器连接，用于控制双脉冲激光器和CCD相机同步；

所述分束镜、扩束模块和照明区域调节模块的镜片分别通过笼板固定，所述笼板可滑动的固定在笼杆上。

2.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述分束镜的透反比为9~1/9。

3.一种用于显微粒子成像测速系统的图像采集方法，其特征在于，采用权利要求1-2任一所述的图像采集装置，图像采集方法包括如下步骤：

步骤一、将双脉冲激光器发出的激光以45^o角入射分束镜且被分束镜以45^o角反射经扩束模块和照明区域调节模块导入显微镜；

步骤二、调节照明区域位于相机界面的中心；调节照明区域调节模块中第二凸透镜位置以调整照明区域；

步骤三、通过CCD相机获取微尺度流场中示踪粒子的图像信息。

4.根据权利要求3所述的图像采集方法，其特征在于，所述步骤二中，通过调节分束镜的左右和上下倾角，使照明区域位于相机界面的中心。