显微镜摄像头

显微镜摄像头，也叫显微镜相机，是专门用于和显微镜结合来获取显微镜成像图像的光学仪器。按照所使用的图像传感器来分显微镜摄像头可分为CCD摄像头和CMOS摄像头（数字摄像头和模拟摄像头）2种。

显微镜摄像头是一种专门针对微观世界领域的成像仪器，和数码相机等使用的摄像头有很大的区别。同时显微镜摄像头也可以通过和PC链接，或结合专业的图像处理软件将显微镜观察到的样本微观图像输送出来，这非常有利于研究人员的对样本的研究。

普通的显微镜都只能通过眼睛进行观察，而当我们在镜下找到一个目标位置后再去找另外一个目标时，第一个目标的往往会因为移动样品之后很难再重新找到，这样就导致很多数据的丢失。有了显微镜摄像头就能把每次观察的样品图像记录下来用来做数据对比，这对于研究人员有非常大的帮助。

显微镜摄像头即克服了显微镜头与相机结合时的对焦技术问题，可以替换式的镜头设计概念，结合数码相机成熟的摄录影像功能，成为一机双用的数码显微镜。

显微镜摄像头具备高倍率显微功能、及优异的光学系统设计的显微镜模块，搭配指定选用的数码相机机种，便可实时输出影像至屏幕，以了解对象状况，作为实时判断或记录；使原本价格昂贵，并需受限于实验室等空间使用的复杂仪器系统，成为简单易于操作的手持装置（数码显微镜相机）。显微镜摄像头不仅突破传统在显微镜空间及操作上的限制，也扩展了相机的使用范围；让生活的惊奇与精彩画面，从数码相机轻松地延伸到数码显微镜相机镜头下的微物世界。

普通的显微镜都只能通过眼睛进行观察，而当我们在镜下找到一个目标位置后再去找另外一个目标时，第一个目标的往往会因为移动样品之后很难再重新找到，这样就导致很多数据的丢失，特别是当我们需要对这些数据进行比较的时候，因为没有原始数据进行对比使我们很苦恼。显微镜摄像头的研发成功解决了广大研究者的苦恼问题，通过显微镜摄像头抓取到每次观察的样品图像，这样就能很好的保存第一手的原始数据，不仅可以作为实验的数据进行对比，还能永久的保存下来作为一份有价值的参考数据。

摄像头的工作原理大致为：景物通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器表面上，然后转为电信号，经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理，再通过USB接口传输到电脑中处理，通过显示器就可以看到图像了。

从显微镜观察的图片来看，决定拍摄图像品质的主要是：像素和芯片

随着科技的发展，奥林巴斯现推出一款1200万像素的摄像头，但是否像素越高就能满足所有用户需求呢？

最佳的摄像头分辨率与镜头的N.A,光波长，摄像头芯片大小相关。根据图片品质要求，蔡司曾公布一种最佳分辨率的计算公式：

水平分辨率R(x)=N*A/Mobj.*X/Tv

垂直分辨率R(Y)=N*A/Mobj.*Y/Tv

芯片(Sensor) 是组成数码摄像头的重要组成部分，根据元件不同分为

CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合元件）和CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体元件）两种，CCD主要应用在高端摄影摄像技术方面，而CMOS应用于较低影像品质的产品中。

目前CCD元件的尺寸多为1/3英寸或者2/3英寸。也有1/1.8英寸的，在相同的分辨率下，元件尺寸较大的灵敏度比较高，成像效果也比较好。

CCD的优点是灵敏度高，噪音小，信噪比大。但是生产工艺复杂、成本高、功耗高。

CMOS的优点是集成度高、功耗低(不到CCD的1/3)、成本低。但是噪音比较大、灵敏度较低、对光源要求高。在相同像素下CCD的成像往往通透性、明锐度都很好，色彩还原、曝光可以保证基本准确。而CMOS的产品往往通透性一般，对实物的色彩还原能力偏弱，曝光也都不太好。

CCD和CMOS两者各有优点，实用情况也不一样，一般用于明场拍摄，对成像要求不是很高的，建议选择CMOS摄像头就可以了，但对于弱光拍摄用户来讲，特别荧光拍摄的用户，选择CCD摄像头则比较合适。

根据显微摄像头的数据接口进行分类：USB接口摄像头、IEEE1394a接口摄像头及GIGE接口摄像头。

USB即“Universal Serial Bus ”，中文名称为通用串行总线。USB接口具有传输速度更快，支持热插拔以及连接多个设备的特点。目前已经在显微镜摄像头中被广泛采用。目前USB接口有三种：USB1.1、USB2.0和USB3.0。理论上USB1.1的传输速度可以达到12Mbps/秒，USB2.0可以达到速度480Mbps/秒，而USB3.0则高达5Gbps全双工（USB2.0则为480Mbps半双工）

IEEE 1394接口标准最早是由Apple公司开发的，最初称之为“FireWire”（火线），是一种与平台无关的串行通信协议。IEEE 1394是的一个高速、实时串行标准。它支持不经HUB（集线器）的点对点的连接，最多允许63个相同速度的设备连接到同一总线上，最多允许1023条总线相互连接。因为它可以进行点对点连接，所以各连接节点上设备都是在相同位点，也就相当局域网络拓扑结构中的“对等网”一样，而不是像客户/服务器（C/S）模式。

GigE：最新引进的标准界面，GigE仍在定义设计中， 以1000MB以太网路为基准，它供给大约108MB连续带宽(和500MB以上的Camera Link相比)，对於长度100公尺以上的标准，GigE最大的好处是讯号线加上电路规格或转换器长度可达1000公尺以上。许多现有的设备已经能够支持该标准了。例如，2008年6月，National Instruments发布了其首款用于PXI Express的高性能双千兆以太网接口。2011年，JPLY全新推出了一款配有标准GigE Vision数字接口的500万像素显微镜摄像头。

显微镜摄像头在工业、农业、生物、医疗领域均有很重要的作用，主要用来配套生物显微镜、金相显微镜、扫描设备、监控设备使用。