江南永新數(shù)碼顯微互動(dòng)教室技術(shù)方案

1、江南永新數(shù)碼顯微互動(dòng)教室技術(shù)方案一、系統(tǒng)組成及功能通過(guò)互動(dòng)系統(tǒng)可以同時(shí)控制學(xué)生端多達(dá)96 臺(tái)數(shù)碼顯微鏡的圖像顯示、捕捉和放大，以及教師端 320 萬(wàn)像素的數(shù)碼顯微鏡的圖像顯示、捕捉；并可對(duì)每一臺(tái)顯微鏡的實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整；強(qiáng)大的語(yǔ)音功能能夠方便師生之間的交流， 使得討論內(nèi)容更加明確， 溝通更加方便。具體功能如下：1.示教系統(tǒng)示教系統(tǒng)由投影機(jī)構(gòu)成，投影機(jī)可將圖像屏幕內(nèi)容投放到大屏幕上，通過(guò)軟件自動(dòng)切換圖像的全屏顯示。2.視頻圖像采集系統(tǒng)視頻圖像采集系統(tǒng)將顯微鏡的圖像采集進(jìn)入計(jì)算機(jī)， 16 臺(tái)顯微鏡為 1 組（可組成 96 臺(tái)顯微鏡），可在屏幕上同時(shí)顯示 1 組顯微鏡圖像， 每組可任意切換。 也

2、可以選擇顯示任意 1 臺(tái)顯微鏡圖像。 主要圖像處理部件是圖像矩陣（ duplex multiplexer ）,1 臺(tái)圖像矩陣可接入 16 路顯微鏡圖像，用戶可選擇配置 1 到 6 臺(tái)圖像矩陣，支持 1 到 96 臺(tái)顯微鏡。圖像矩陣輸出的圖像經(jīng)過(guò) 6 選 1 圖像卡輸入計(jì)算機(jī)， 利用顯微鏡多媒體視教軟件可以實(shí)現(xiàn)各種圖像處理、 圖像分析、測(cè)量等功能。 并通過(guò)投影儀將圖像投影到大屏幕上。 顯微鏡多媒體視教系統(tǒng)可以根據(jù)需要配置成 96 臺(tái)學(xué)生配置，每 16 臺(tái)組成 1 組學(xué)生通道，每個(gè)通道同時(shí)顯示 16 臺(tái)顯微鏡圖像。13.語(yǔ)音問(wèn)答互動(dòng)系統(tǒng)語(yǔ)音問(wèn)答及考試互動(dòng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生間的雙向溝通。學(xué)生借助該

3、系統(tǒng)向老師提出問(wèn)題， 老師則可以選擇通話模式與學(xué)生進(jìn)行交流。此外該系統(tǒng)還可完成即時(shí)考試的功能，學(xué)生通過(guò)學(xué)生端操作面板完成答題，教師根據(jù)考試管理軟件完成答案統(tǒng)計(jì)及分析。該系統(tǒng)包括教師端主控電腦、 主控分配箱、 學(xué)生端操作面板等設(shè)備。 具有以下功能：全通話模式：教師頭戴耳機(jī)話筒對(duì)全體學(xué)生進(jìn)行通過(guò)，全體學(xué)生可以使用耳機(jī)收聽，但不可發(fā)言。師生對(duì)講模式： 教師可與學(xué)生進(jìn)行一對(duì)一的對(duì)話， 只有被選擇的學(xué)生才可收聽和發(fā)言。學(xué)生示范模式： 教師可選擇一位對(duì)話，所有學(xué)生都可收聽到談話內(nèi)容，但其它學(xué)生不可發(fā)言。分組練習(xí)模式：將學(xué)生分為4 人 1 組，組內(nèi)學(xué)生可互相通話，教師也可以隨時(shí)加入。響應(yīng)呼叫模式：學(xué)生有問(wèn)題

4、可以呼叫老師，老師收到信息后，可以對(duì)學(xué)生的呼叫進(jìn)行響應(yīng)，并進(jìn)入通話模式。清除呼叫模式：學(xué)生有問(wèn)題可以呼叫老師，老師收到信息后，如無(wú)回答必要，可將呼叫信息清除。允許拍照模式： 學(xué)生在觀察過(guò)程， 如有拍照請(qǐng)求，在老師的許可下，可以將圖片捕捉下來(lái)并保存到硬盤中，即所看所得。24.數(shù)碼顯微鏡系統(tǒng)顯微鏡多媒體視教系統(tǒng)配置的顯微鏡包括學(xué)生用顯微鏡及教師用顯微鏡。1Nikon E200 三目生物顯微鏡E200 三目生物顯微鏡主要特點(diǎn)：CFI 60 光學(xué)系統(tǒng)世界最高級(jí)別的無(wú)限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)，第一次應(yīng)用于Nikon 顯微鏡，使得在任何放大率，成像都清晰。Nikon獨(dú)一無(wú)二的發(fā)明，自恢復(fù)聚焦工作臺(tái)使人們不用手動(dòng)重新調(diào)

5、焦，更換切片更安全容易?？赏瑫r(shí)裝兩塊切片。由于 Nikon 無(wú)微不至的人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)，長(zhǎng)時(shí)間的舒適操作的到保證。從機(jī)架到底座一體化設(shè)計(jì)，工作臺(tái)升降機(jī)構(gòu)位于機(jī)座內(nèi)，鋼度及防震性能更好，成像質(zhì)量更高。特別安置的防霉機(jī)構(gòu)，保持了Nikon 產(chǎn)品的優(yōu)良光學(xué)性能的長(zhǎng)久發(fā)揮。放大頻率范圍40X-1000X（觀察）目鏡CFI E 10X/20mmPLI 攝影目鏡 (選購(gòu) )2X 、 2.5X、4X 、5XCFI E平場(chǎng)消色差 4X，NA=0.10CFI E平場(chǎng)消色差 10X， NA=0.25物鏡CFI E平場(chǎng)消色差 40X， NA=0.65CFI E平場(chǎng)消色差 100X（油），NA=1.25作為選購(gòu)件 CFI

6、消色差 DL物鏡及其它高級(jí)CFI160 物鏡亦可用在該機(jī)上。2數(shù)碼攝像系統(tǒng)數(shù)字?jǐn)z像頭320 萬(wàn)像素 ;USB2.0 純數(shù)碼輸出，內(nèi)含大視場(chǎng)物鏡，可采集90% 目鏡視場(chǎng) ; 支持第三方軟件使用。32、學(xué)生內(nèi)置式數(shù)碼顯微鏡系統(tǒng)Nikon YS100 顯微鏡YS100生物顯微鏡主要特點(diǎn)：獨(dú)特的 CF 光學(xué)系統(tǒng)，即物鏡、目鏡獨(dú)立消色差系統(tǒng)，直至視場(chǎng)邊邊緣。橫向色差（倍率色差）都被修正，視場(chǎng)有效面積可達(dá)100% ，優(yōu)越的光學(xué)性能使得在任何放大倍數(shù)下成像清晰、純正。調(diào)焦限位裝置，初學(xué)者使用也不會(huì)把切片壓碎，保護(hù)了物鏡。特別安置的防霉機(jī)構(gòu)， 保持了 Nikon 產(chǎn)品的優(yōu)良光學(xué)性能的長(zhǎng)久發(fā)揮。由于 Nikon

7、 的人機(jī)科學(xué)型設(shè)計(jì)， 粗微調(diào)永不下滑，可單手操作，使長(zhǎng)時(shí)間的舒適操作得以保證。集光鏡罩下更換燈泡方便所有同一倍率的物鏡或目鏡均可任意互相調(diào)換換，對(duì)成像質(zhì)量毫不影響。放大頻率范圍40X-1000XCF 大視場(chǎng)高眼點(diǎn)目鏡10X/18CF物鏡：CF物鏡4X、10X、 40X（彈簧）、 100X（油、彈簧）數(shù)碼攝像系統(tǒng) (可選 )4、學(xué)生用數(shù)碼轉(zhuǎn)換器技術(shù)參數(shù)：性能指標(biāo)：影像傳感器： 1/3 英寸CCD 總像素： 48 萬(wàn)白平衡模式：自動(dòng)追蹤增益控制模式背光補(bǔ)償功能： ON/OFF可切換工作環(huán)境溫度： -20到 +50工作環(huán)境濕度： 85 RH 以下數(shù)碼視場(chǎng) /目鏡視場(chǎng)： 95%大視場(chǎng)物鏡、光標(biāo)指示、數(shù)

8、碼攝像頭三位一體教師、學(xué)生用鏡數(shù)碼取像，光學(xué)設(shè)計(jì)更美觀更合理，取像范圍更大。45.計(jì)算機(jī)動(dòng)性軟件系統(tǒng)借助計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，教師和學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)：圖像顯示、捕捉及放大實(shí)現(xiàn)視頻的白平衡、除噪及調(diào)整雙向語(yǔ)音問(wèn)答功能學(xué)生管理功能多種圖像處理功能測(cè)量功能生成打印報(bào)表學(xué)生視頻通道：該系統(tǒng)可在屏幕上同時(shí)顯示 1 組 16 個(gè)顯微鏡圖像，教師可以選擇任意 1 臺(tái)顯微鏡的圖像（圖像分辨率 786 576）進(jìn)行單獨(dú)顯示及調(diào)整，并且可以通過(guò)指令，允許學(xué)生生對(duì)當(dāng)前圖像進(jìn)拍照。當(dāng)教師選擇某一學(xué)生的視頻圖像進(jìn)單獨(dú)顯示時(shí)， 教師可以對(duì)該視頻圖像進(jìn)行白平衡、 除噪聲等調(diào)整， 也可以對(duì)該視頻圖像進(jìn)行捕捉、 自動(dòng)捕捉或進(jìn)行錄像。教師

9、視頻通道：教師也可以通過(guò)點(diǎn)擊教師通道， 顯示教師顯微鏡圖像。 教師可以對(duì)高分辨率圖像進(jìn)行襯時(shí)預(yù)覽等多種功能：捕捉靜態(tài)圖像自動(dòng)捕捉圖像（可預(yù)設(shè)捕捉頻率）5設(shè)置各種捕參數(shù)自動(dòng)曝光和自動(dòng)白平衡功能還原圖像的真實(shí)色彩高分辨率、高清晰度預(yù)覽實(shí)時(shí)圖像實(shí)時(shí)濾鏡處理整體或局部圖像使用區(qū)域預(yù)覽功能預(yù)覽局部圖像定時(shí)錄像和實(shí)時(shí)錄像主操作界面：語(yǔ)音控制視頻操作視頻顯示圖像參數(shù)設(shè)置圖像分析功能：圖像捕獲區(qū)域處理形態(tài)學(xué)分析晶粒度分析系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置幾何尺寸測(cè)量6二、系統(tǒng)組成方案說(shuō)明：工控主機(jī)用來(lái)控制視頻圖像系統(tǒng)和語(yǔ)音問(wèn)答互動(dòng)系統(tǒng)視頻圖像采集系統(tǒng)采用 2 臺(tái)圖像矩陣和一塊 2 合 1 圖像卡組成，每臺(tái)圖像矩陣接 16 路視頻圖

10、像，可組成 96 路顯微鏡圖像示教系統(tǒng)。語(yǔ)音及提問(wèn)、抓拍采用語(yǔ)音多媒體控制分配箱， 學(xué)生端有語(yǔ)音放大器、調(diào)節(jié)請(qǐng)求職按鈕和答題按鈕。圖像系統(tǒng)：學(xué)生端：每 16 人為一組7每組 16 個(gè)畫面同時(shí)顯示，也可以任一實(shí)時(shí)畫面放大顯示，顯示尺寸為 786576 真實(shí)像素（硬件可達(dá)到的像素）任一實(shí)時(shí)畫面單獨(dú)調(diào)整，包括：1. 白平衡：還原實(shí)時(shí)圖像的真實(shí)色彩2.RGB：進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像的紅、綠、藍(lán)顏色調(diào)節(jié)3. 除噪聲：去除由于數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲，得到最佳的圖像效果4. 背景平衡：對(duì)實(shí)時(shí)圖像的背景光進(jìn)行平衡處理，得到理想的圖像效果5. 動(dòng)態(tài)濾波：得到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的濾波處理效果（反轉(zhuǎn)、灰值化、紅、綠、藍(lán)處理）各種捕捉

11、方法：包括：1. 靜態(tài)捕捉：對(duì)任一動(dòng)態(tài)圖像進(jìn)行單幀捕捉，存儲(chǔ)到硬盤2. 自動(dòng)定時(shí)捕捉：能夠以一定的時(shí)間進(jìn)行捕捉，捕捉的幀數(shù)和時(shí)間間隔可以在軟件中進(jìn)設(shè)置3. 動(dòng)態(tài)錄像捕捉：可以對(duì)任意一動(dòng)態(tài)圖像進(jìn)行錄像學(xué)生可生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告教師端高清晰，高分辨率實(shí)時(shí)顯示：分辨率可高達(dá)20481536多種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)畫面處理方法：包括1.自動(dòng)曝光、白平衡：還原教師顯微鏡所觀察圖像的真實(shí)色彩2.RGB ：進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像的紅綠藍(lán)顏色調(diào)節(jié)83.區(qū)域預(yù)覽：可以只對(duì)實(shí)時(shí)圖像中的感興趣的區(qū)域進(jìn)行瀏覽觀察4.除噪聲：去除由于數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲，得到量佳的圖像效果5.背景平衡：對(duì)實(shí)時(shí)圖像的背景光進(jìn)行平衡處理，得到理想的圖像效果6.動(dòng)態(tài)

12、濾波：得到實(shí)進(jìn)動(dòng)態(tài)的濾波處理效果各種捕捉方法：包括1.靜態(tài)捕捉：對(duì)任一動(dòng)態(tài)圖像進(jìn)單幀捕捉、存盤到硬盤2.自動(dòng)定時(shí)捕捉： 能夠以一定的間隔時(shí)間時(shí)捕捉，捕捉的幀數(shù)和時(shí)節(jié)間間隔可以在軟件中進(jìn)行設(shè)置3.動(dòng)態(tài)錄像捕捉：可以錄像捕捉：可以對(duì)任一動(dòng)態(tài)圖像進(jìn)行錄像教師可生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告9三江南永新多媒體顯微鏡互動(dòng)系統(tǒng)配置表序號(hào)項(xiàng)目技術(shù)規(guī)格數(shù)量1Nikno E-200 三目見附頁(yè)1生物顯微鏡2 Nikno YS100 雙目生物顯微鏡3教師用數(shù)碼攝像頭4學(xué)生用攝像頭5語(yǔ)音回答系統(tǒng)6 教師機(jī)視頻圖像采集系統(tǒng)教師用計(jì)算機(jī)硬件7DN-3 高級(jí)版分析軟件NDC10 多媒體顯微鏡互動(dòng)系統(tǒng)8 軟件系統(tǒng)語(yǔ)音回答及考試互動(dòng)系統(tǒng)9投影

13、儀10投影屏幕11 配套的教師、學(xué)生端桌椅見附頁(yè)64高分辨率教師用進(jìn)口芯片數(shù)碼攝像頭320萬(wàn)像素（ 20481536 ）及縮小鏡1DPT-2 數(shù)碼器及縮小鏡高分辨率學(xué)生用數(shù)碼攝64像頭 48 萬(wàn)像素采用進(jìn)口芯片語(yǔ)音單元1主控分配箱1學(xué)生端操作面板1雙頭顯卡1串口卡1大恒圖像采集卡 CG4101CPU INTEL P4 2.8G 以上，內(nèi)存 512M DDR ，80G（ 7200 轉(zhuǎn)）硬盤， 128M 獨(dú)立顯卡， 16XDVD ，CD-RW ，聲卡， 10-100M網(wǎng)卡， 19 寸純平彩顯，1WINXP 操場(chǎng)作系統(tǒng)具備對(duì)圖像的測(cè)量與處理、目標(biāo)分割、 計(jì)算與導(dǎo)1出、豐富多彩的分析報(bào)告等功能通過(guò) NDC1.0 多媒體顯微鏡互動(dòng)系統(tǒng)軟件,教師可以實(shí)現(xiàn)：圖像顯示捕捉與放大；實(shí)現(xiàn)視頻的白平衡除噪及調(diào)整；雙向語(yǔ)音回