一种环形平射缝隙式可调光源的制作方法

本发明涉及滤膜上菌落的检测技术，具体涉及一种环形平射缝隙式可调光源。

背景技术：

1、采用滤膜过滤，再对沉淀在滤膜上的微生物经过培养形成菌落后进行计数，是食品、医药、环境、水质等场合开展微生物检测的重要手段。

2、滤膜上的菌落很小，颜色又常常与滤膜颜色接近，导致肉眼观察很难识别。近年来快速发展的计算机视觉技术，正在很多场合逐步取代人工。但其基本原理，还是建立在图像上的目标物与背景之间的颜色差、或灰度差来进行的。如果图像上，目标物与背景颜色或灰度差很小，比如滤膜上的菌落与滤膜的颜色或灰度差很小，即便计算机视觉技术也是难以实现准确的分辨和检测的。

3、“同轴光”技术，是近年来计算机视觉技术中广泛采用的新方法，可以用来观察平面物体上的微小凸起、凹陷、或划痕等。比如易拉罐顶盖上的文字或图形识别、电路板上的线路或芯片电阻的焊接情况的检查等等。

4、同轴光的原理，是从侧面把光投到半透半反射的反射镜上，反射镜把光反射到目标物上，由目标物反射回来的光穿过半透半反射的反射镜后，进入反射镜后面的镜头里，被摄像机所采集。由于目标物的反射光与摄相机处于同一轴线上，因此这种光源被称之为同轴光。

5、同轴光的工作原理，是当光源照射到目标物后，如果目标物的表面十分平整，其反射光就会垂直于目标物表面、反射到反射镜后面的镜头里，在图像上显示出高亮。如果目标物的表面不平整，比如凸起物的表面呈弧形或其边缘呈阶梯形，其所产生的反射光就会反射到其它方向，而不会进入镜头，在图像中就呈现暗色。计算机视觉就是借助这种亮、暗的不同，来识别和检测目标物的。

6、同轴光的工作特点，是借助于光的反射和漫射，因此主要用于表面反光比较强的目标物检测，比如金属表面、珠宝或玻璃表面等的裂纹、划伤等的检测。

7、对于滤膜上的微生物菌落检测，首先，滤膜多采用纤维制成，表面毛糙，不具反光特性；其次滤膜上的菌落，不像电路板上的线路或金属表面的划痕，菌落表面通常呈现弧形，导致其反射或漫射都呈倾斜方向。由此，同轴光源对滤膜菌落的成像效果很差，无法实现有效识别和检测。

8、除此之外，截至目前为止，尚未见到其他有效方法，来解决滤膜上的菌落检测问题。

技术实现思路

1、要解决的技术问题：

2、本发明要解决的技术问题是，如何构造一种新的光源，使其仅仅照射到滤膜上的菌落，而对滤膜不构成明显照射，从而对滤膜表面和菌落表面形成明显的亮度差。

3、本发明提供的一种环形平射缝隙式可调光源，以一种极小的缝隙式光，沿着与滤膜表面平行的方向照射，主要照射到滤膜上的菌落上，而对滤膜几乎没有或只有很轻微的漫射作用。

4、技术方案：

5、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

6、首先，由于滤膜是圆的，为了使光源能均匀地照射到整个膜上的所有菌落，所以光源采用环形结构，环形的外围是发光体，环形的中间是放置被测的目标物。光线通过缝隙向环形光源中心的目标物照射。

7、缝隙的构成，可以采用两块平行的盘，中间用垫圈隔开、垫圈中间穿过螺钉把两块盘连接固定。将发光体固定在两个盘的外周，发光体发出的光线对准缝隙，光从缝隙中穿过，射向两个盘中心的滤膜上。

8、缝隙的宽窄很重要，因为若菌落生长时间短，体积就小；生长时间长体积就大。为了较好的照射到菌落、又减少对滤膜表面的漫反射，调节合适的光源缝隙很重要。一种方法是改变垫圈厚度，就可以改变缝隙的宽窄。另一种方法是用弹簧代替垫圈，弹簧使两块盘分开，而旋转螺钉可以使两块盘靠拢，由此构成对两块盘之间缝隙的调节。

9、缝隙的高低位置需要可调。因为滤膜通常置于培养皿的培养基上，以供滤膜上的微生物生长成为菌落。培养基在灌注到培养皿中时，会有多有少，从而造成滤膜在培养皿中的位置会有高有低。为了使环形缝隙光能准确的照射到菌落上，环形缝隙光源整体应该能上下调节高度，而且在环形光源整体上下移动的时候，确保不会前后左右移动。为此，采用若干立柱作为导轨，环形光体上设置若干孔套在立柱上，即可达到上下滑动而保持中心不变。

10、促使环形光源整体上下移动的，可以采用多种办法。一种是用斜槽，通过斜槽的移动，带动环形光源整体上下移动；另一种方法是采用齿轮齿条升降机构；还可以采用螺杆螺母的方法。

11、有益效果：

12、本发明产生的有益效果是：

13、(1)本发明提供的一种环形平射缝隙式可调光源，为滤膜菌落的检测提供了一种环形的平行于滤膜的缝隙式光线照射，这种光源能够在照射菌落的时候，不照射滤膜表面，或即便对滤膜表面产生极少的漫射也不会影响菌落和滤膜的明显的亮度差，克服了同轴光技术对不发光表面无法应用的难题。

14、(2)本发明为采用机器视觉检测滤膜上的菌落，提供了可能。从而减轻劳动强度，提高生产效率。

15、(3)本发明结构简单、制造方便、成本低、便于推广使用。

技术特征：

1.一种环形平射缝隙式可调光源，包含第一盘(1)、第二盘(2)、螺钉(3)、光源(4)，所述第一盘(1)和第二盘(2)上分别设有若干小孔(101)和小孔(201)，所述小孔(101)和小孔(201)的位置相对应，所述螺钉(3)通过小孔(101)和小孔(201)连接第一盘(1)和第二盘(2)，所述第一盘(1)和第二盘(2)的外周设有光源(4)，

2.如权利要求1所述的一种环形平射缝隙式可调光源，还包括若干垫圈(6)，其特征在于：所述垫圈(6)位于第一盘(1)和第二盘(2)之间，所述垫圈(6)将第一盘(1)和第二盘(2)隔开而形成缝隙(5)，所述光源(4)发出的光能通过缝隙(5)射向第一盘(1)和第二盘(2)的中心。

3.如权利要求1所述的一种环形平射缝隙式可调光源，还包括在第一盘(1)或第二盘(2)的某一盘面上设有若干凸起(7)，其特征在于：所述凸起(7)位于第一盘(1)和第二盘(2)之间，所述凸起(7)将第一盘(1)和第二盘(2)之间形成缝隙(5)，所述光源(4)发出的光能通过缝隙(5)射向第一盘(1)和第二盘(2)的中心。

4.如权利要求1所述的一种环形平射缝隙式可调光源，还包括若干弹簧(8)，其特征在于：所述弹簧(8)位于第一盘(1)和第二盘(2)之间，所述弹簧(8)将第一盘(1)和第二盘(2)隔开而形成缝隙(5)，所述光源(4)发出的光能通过缝隙(5)射向第一盘(1)和第二盘(2)的中心。

5.如权利要求1所述的一种环形平射缝隙式可调光源，还包括底板(9)、立柱(10)、在第二盘(2)上设有若干导孔(202)，其特征在于：所述底板(9)上固定若干立柱(10)，所述第二盘(2)上的若干导孔(202)的位置与若干立柱(10)的位置对应，所述第二盘(2)借助导孔(202)可以沿着立柱(10)滑动。

6.如权利要求1所述的一种环形平射缝隙式可调光源，还包括侧柱(11)、升降导板(12)、斜槽(13)，其特征在于：所述第二盘(2)两侧设有若干侧柱(11)，所述升降导板(12)上设有若干斜槽(13)，所述若干侧柱(11)位于若干斜槽(13)中。

7.如权利要求1所述的一种环形平射缝隙式可调光源，其特征在于：所述光源(4)是若干发光体，固定于第一盘(1)和第二盘(2)的外围。

8.如权利要求1所述的一种环形平射缝隙式可调光源，其特征在于：所述的光源(4)是led灯带，环绕于第一盘(1)和第二盘(2)的外围。

技术总结
一种环形平射缝隙式可调光源，涉及滤膜上菌落检测技术，旨在解决滤膜与菌落颜色相近时难以分辨识别的困难。提供一种环形平射缝隙式可调光源，产生的缝隙式光线与滤膜平行，能够沿着滤膜的表面照射到滤膜上的菌落，而不会或极少照射到滤膜上，形成菌落与滤膜表面的亮度差，有助于对滤膜上菌落的识别和统计。

技术研发人员：庞全,方力
受保护的技术使用者：杭州迅数科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15