專利名稱：黑白金相圖片假彩色處理儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光學技術(shù)，特別是一種利用光學信息處理原理研究材料微觀組織的黑白金相圖片假彩色處理儀。
光學金相技術(shù)是研究材料微觀組織結(jié)構(gòu)的重要手段。目前金相圖片多為黑白襯度，金相組織靠不同的灰度加以區(qū)別。眾所周知，人眼對灰度的分辨能力是較低的，一般只能分辨十幾至二十幾個灰度等級；而人眼對色調(diào)的分辨能力卻高得多，可達四五百個等級。因此，近幾十年來有些科技工作者在研究用彩色圖像取代黑白金相圖，利用彩色襯度來識別金相組織，以提高對材料組織的分辨能力，提供更加豐富的金相組織信息。彩色金相技術(shù)與黑白金相方法是相輔相成的關(guān)系，特別是在成分的顯示、合金鋼中的碳化物等復雜合金組織鑒別、晶粒方位及異常組織的顯示等均有獨特的作用，彌補了黑白方法的不足。
當前彩色金相技術(shù)主要有1、計算機圖像處理系統(tǒng)，2、刻蝕法，如化學、電解及熱染等，3、一般光學方法，如斜射照明、偏光法、相襯法等。這些方法各有長處，但其設(shè)備卻存在著諸如結(jié)構(gòu)復雜、價格昂貴、不易操作、體積大等缺點。
本實用新型的目的就是提供一種對金相黑白圖片經(jīng)編碼處理后，直接觀察分析和照相記錄兩用的，結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便，且體積小、價格低廉、易于批量生產(chǎn)的黑白金相假彩色處理儀器。
本實用新型是根據(jù)光柵編碼位相型假彩色處理原理設(shè)計而成的。將普通的黑白金相圖片經(jīng)朗奇(Ronchi)光柵編碼、漂白，所得到的位相型編碼片插入儀器的輸入面；經(jīng)短焦距、大相對孔徑、高分辨率的白光消色差透鏡的付里葉(Fourier)變換并成像；再經(jīng)濾波器濾波，在輸出面顯示屏上即可得到色彩鮮艷豐富的彩色金相圖。其彩色與原黑白金相圖片的密度相對應，因而大大提高了對黑白金相圖片層次的分辨率。
本實用新型還設(shè)置了頻譜面觀察鏡和便于隨時記錄的照相接口。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細描述。
附


圖1是本實用新型的主視示意圖，亦即本儀器正面的左側(cè)視示意圖。
附圖2是本實用新型的俯視示意圖。
圖中，1－光源，2－聚光鏡，3－小孔，4－準直鏡，5－輸入面(編碼片)，6－轉(zhuǎn)向直角棱鏡，7－付里葉變換透鏡，8－轉(zhuǎn)向直角棱鏡，9－觀察鏡(頻譜觀察鏡)，10－濾波器，11－輸出面(顯示屏)，12－照相棱鏡升降鈕，13－照相機(照相機接口)，14－濾波器調(diào)節(jié)鈕，15－轉(zhuǎn)向直角棱鏡(照相棱鏡)，16－機殼。
本實用新型的整個光路如附
圖1所示由光源(1)發(fā)出的光經(jīng)聚光鏡(2)聚光，穿過小孔(3)，此發(fā)散光經(jīng)準直鏡(4)成平行光，此平行光穿過在輸入面(5)的編碼片達轉(zhuǎn)向直角棱鏡(6)，經(jīng)直角轉(zhuǎn)向的光再經(jīng)付里葉變換透鏡(7)變換并成像，并經(jīng)轉(zhuǎn)向直角棱鏡(8)再次直角轉(zhuǎn)向，再次轉(zhuǎn)向的光經(jīng)可左右(是指操作者面對本儀器正面而言)調(diào)節(jié)的濾波器(10)濾波，最后照射在顯示屏即輸出面(11)上。
為了便于觀察濾波孔在頻譜面的位置，在濾波器(10)上方的機殼(16)上設(shè)置了觀察鏡(9)；同時為了便于記錄，在濾波器(10)的右下方(亦即操作者面對本儀器正面時，濾波器的前正下方)設(shè)置了一個可上下調(diào)節(jié)的照相用的轉(zhuǎn)向直角棱鏡(15)和調(diào)節(jié)用的照相棱鏡升降鈕(12)及一臺與之相對應的照相機(13)，如附圖2中所示。
本實用新型的工作過程如下將需要分析處理的普通黑白金相圖片，用朗奇光柵編碼、漂白后，所得到的位相型編碼片插入輸入面(5)；穿過輸入面(5)的光經(jīng)轉(zhuǎn)向直角棱鏡(6)至付里葉變換透鏡(7)，經(jīng)短焦距、大相對孔徑、高分辨率的白光消色差的付里葉變換透鏡(7)變換并成像的光，再經(jīng)轉(zhuǎn)向直角棱鏡(8)轉(zhuǎn)向至濾波器(10)；濾波器(10)上安裝了一個能使其左右移動可調(diào)的濾波器調(diào)節(jié)鈕(14)，如圖2所示。此時，可通過觀察鏡(9)觀察濾波器(10)的濾波孔相對于頻譜的位置。穿過濾波器(10)濾波孔的彩色光線照射在輸出面顯示屏幕(11)上，即可從顯示屏(11)觀察到與黑白圖片密度相應的色彩豐富的彩色金相圖。當需要記錄下來時，可調(diào)節(jié)如圖2中所示的轉(zhuǎn)向直角棱鏡(15)上的照相棱鏡升降鈕(12)，照相棱鏡升降鈕(12)能使轉(zhuǎn)向直角棱鏡(15)(如
圖1中所示)上下移動。當將轉(zhuǎn)向直角棱鏡(15)移至上方時，轉(zhuǎn)向直角棱鏡(15)將穿過濾波器(10)濾波孔的光轉(zhuǎn)向，如圖2中所示。照相機(13)即可拍攝下彩色金相圖。
通過上面對本實用新型工作過程的描述可知，整個光路系統(tǒng)將光徑兩次通過轉(zhuǎn)向直角棱鏡(6和8)轉(zhuǎn)向后，將黑白金相圖片在顯示屏(11)上顯示出彩色金相圖；將光經(jīng)過第三個轉(zhuǎn)向直角棱鏡(15)第三次轉(zhuǎn)向后，可用照相機(13)記錄下彩色金相圖。這就使整個儀器的結(jié)構(gòu)變得十分緊湊，由于本儀器設(shè)置了觀察鏡(9)，濾波器(10)的左右移動可通過旋鈕(14)調(diào)節(jié)，以及設(shè)置了記錄接口照相機(13)和轉(zhuǎn)向直角棱鏡(15)上下移動可調(diào)節(jié)的照相棱鏡升降鈕(12)，使得觀察濾波孔與頻譜的相對位置、觀察顯示屏上的彩色圖像以及記錄照相，操作起來十分方便。
本實用新型還具有體積小，重量輕，分辨率高，空間相干好的優(yōu)點，不僅可用于分析金相，還可以處理其他如X光片等黑白圖片。
權(quán)利要求1.一種黑白金相圖片假彩處理儀，其特征在于它由光源(1)、聚光鏡(2)、準直鏡(4)、編碼片(5)、轉(zhuǎn)向直角棱鏡(6、8、15)、付里葉變換透鏡(7)、濾波器(10)等構(gòu)成，整個光路采用兩個轉(zhuǎn)向直角棱鏡(6、8)兩次轉(zhuǎn)向，利用短焦距、白光消色差付里葉變換透鏡(7)進行付里葉變換并成像，在顯示屏(11)上顯示出彩色圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑白金相圖片假彩處理儀，其特征在于彩色圖像經(jīng)轉(zhuǎn)向直角棱鏡(15)第三次轉(zhuǎn)向，利用照相機(13)可拍攝記錄此彩色圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑白金相圖片假彩處理儀，其特征是轉(zhuǎn)向直角棱鏡(15)可由照相棱鏡升降鈕(12)上下調(diào)節(jié)，需拍攝記錄成像時將直角棱鏡(15)移至上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑白金相圖片假彩處理儀，其特征在于濾波器(10)上方的機殼(16)上設(shè)有觀察鏡(9)，可觀察頻譜與濾波孔的相對位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑白金相圖片假彩處理儀，其特征在于濾波器(10)可由旋鈕(14)調(diào)節(jié)以達到最佳顯示成像。
專利摘要本實用新型是一種專用于金相學的光學圖象假彩色處理儀器。其特點是將普通黑白金相圖片經(jīng)朗奇(Ronchi)光柵編碼、漂白，所得到的位相型編碼片插入輸入面，經(jīng)兩個直角棱鏡轉(zhuǎn)向和付里葉(Fourier)變換透鏡變換并成像，再經(jīng)濾波，即可獲得色彩豐富的彩色圖像。調(diào)節(jié)第三個直角棱鏡，即可拍攝記錄。本儀器還具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，分辨率高等優(yōu)點。不僅可分析金相，還可以處理其它如X光片等黑白圖片。
文檔編號G02B27/00GK2153068SQ9321361
公開日1994年1月12日 申請日期1993年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月26日
發(fā)明者鮑良弼, 張桂貞, 吳世雄, 管志蓮, 楊明武, 徐偉民, 尤顯卿, 陳向東, 陳福耀 申請人:合肥工業(yè)大學