放大觀察技術(shù)已成功應(yīng)用于昆蟲分類中

時(shí)間:2013-09-06

來源:基恩士(中國(guó))有限公司

導(dǎo)語(yǔ):操作方便的小小操作板,調(diào)節(jié)載物臺(tái)、微調(diào)焦都在這個(gè)小小的操作板上輕松實(shí)現(xiàn)。鏡頭轉(zhuǎn)換處配有傳感器,能自動(dòng)識(shí)別鏡頭倍率加注真實(shí)標(biāo)尺,在圖像上實(shí)時(shí)加注真實(shí)的標(biāo)尺,不需要再經(jīng)過麻煩的校準(zhǔn)加標(biāo)尺。

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院宋敦倫副教授是昆蟲研究領(lǐng)域的專家,參與編著《普通昆蟲學(xué)》,主講《昆蟲生理結(jié)構(gòu)與功能》以及《害蟲的防治》等,所講課程曾入選中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的精品課程。

宋老師目前主要研究白蟻和蚜蟲等小型昆蟲。白蟻亦稱螱,體軟弱而扁,白色、淡黃色、赤褐色或黑褐色等,不同種類的白蟻體色不盡一樣。白蟻在生物學(xué)分類上屬于等翅目,觸角念珠狀,咀嚼式口器,上顎發(fā)達(dá);成蟲有膜質(zhì)翅,狹長(zhǎng),前后翅的大小、形狀和翅脈均相似,靜止時(shí)平貼于腹部上,能自基部特有的橫縫脫落;跗節(jié)4至5節(jié),有2爪。在形態(tài)上與常見的螞蟻相似,但在生物進(jìn)化學(xué)上卻與蜚蠊近緣,均屬較原始的昆蟲。

白蟻頭部的形狀,觸角形狀,口器形狀,上鄂的大小、形態(tài)、角度都是分類的指標(biāo)。因?yàn)榘紫佉话阒挥袔讉€(gè)mm大小,要借助顯微鏡才能看清這些結(jié)構(gòu)。

觀察昆蟲最常用的儀器為體視顯微鏡,它有一個(gè)共用的初級(jí)物鏡,對(duì)物體成像后的兩光束被兩組中間物鏡--變焦鏡分開,并組成一定的角度稱為體視角一般為12度--15度,再經(jīng)各自的目鏡成像,它的倍率變化是由改變中間鏡組之間的距離而獲得,利用雙通道光路,雙目鏡筒中的左右兩光束不是平行,而是具有一定的夾角,為左右兩眼提供一個(gè)具有立體感的圖像。在昆蟲研究領(lǐng)域廣泛用于昆蟲形貌的觀察和解剖。

體視顯微鏡鏡在昆蟲拍攝時(shí)遇到的問題:

體視鏡因?yàn)槭荲型雙光路,在鏡下觀察時(shí)非常有立體感,但想要拍的漂亮卻很難。因?yàn)橄鄼C(jī)不像人眼那樣有立體感,要想拍到各層面的物象,一般采用景深合成。如果使用景深合成,會(huì)很難克服體視顯微鏡斜光路造成的影響,而造成圖片的失真。

此時(shí),基恩士超景深三維立體顯微鏡VHX-1000就可以發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)了

超景深

基恩士的VHX-1000是單一光路,光自上而下照亮物體,雖然不如體視顯微鏡具有天然的立體感。但在成像過程中,VHX-1000采用更小的光圈,具有超大的景深大,能看到更深層次的圖像,配備高感度相機(jī),輕松捕捉圖像。

采用同軸照明技術(shù),有利于鏡下物體的均勻照明,一定程度上提高圖像的分辨率。

要實(shí)現(xiàn)物體各層面的同時(shí)清晰成像,基恩士顯微鏡采用自動(dòng)景深合成,速度非???,在幾秒之內(nèi)將鏡下物體完成景深合成,通過屏幕呈現(xiàn)出來。需要自動(dòng)景深合成時(shí),只要確定了圖像的上下限,顯微鏡就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行景深合成,速度非??欤粫?huì)有滯后,幾乎是同時(shí)實(shí)現(xiàn)超大景深的觀察。當(dāng)然也可以選擇手動(dòng)景深合成,這樣您可以選擇做多少個(gè)切面再合成,保證了足夠的靈活性。

集成化

另外,集成化程度高,已經(jīng)涵蓋了拍攝圖像、處理圖像等一切元件,不像體視鏡保存圖像還得單配軟件、相機(jī)等,這不但是一筆不小的支出,而且各元件的兼容性也會(huì)為以后的售后埋下隱患。

因?yàn)閳D像直接反映在屏幕上,成像速度非???,實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時(shí)成像,您不會(huì)錯(cuò)過鏡下發(fā)生的一切。同時(shí)不需加額外的設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)多人觀察、討論;另外,圖像可以接在投影儀等大的圖像輸出設(shè)備上,方便教學(xué)、會(huì)議討論等更多人同時(shí)觀看。

多人同時(shí)在基恩士超景深三維立體顯微鏡VHX-1000下觀察白蟻器官  左起第一位為宋敦倫老師

多人同時(shí)在基恩士超景深三維立體顯微鏡VHX-1000下觀察白蟻器官

左起第一位為宋敦倫老師

智能化

操作方便的小小操作板,調(diào)節(jié)載物臺(tái)、微調(diào)焦都在這個(gè)小小的操作板上輕松實(shí)現(xiàn)。

鏡頭轉(zhuǎn)換處配有傳感器,能自動(dòng)識(shí)別鏡頭倍率加注真實(shí)標(biāo)尺,在圖像上實(shí)時(shí)加注真實(shí)的標(biāo)尺,不需要再經(jīng)過麻煩的校準(zhǔn)加標(biāo)尺。

基恩士VHX-1000帶有小巧操控面板和鏡頭倍率自動(dòng)識(shí)別傳感器

基恩士VHX-1000帶有小巧操控面板和鏡頭倍率自動(dòng)識(shí)別傳感器

操作方便,提高效率

不需要太多的顯微鏡使用技巧,新手很容易上手,找到圖像,調(diào)節(jié)亮度、焦距、對(duì)比度等參數(shù),就可以拍出理想圖像。

做動(dòng)畫很方便,配置高感度攝像機(jī),可以動(dòng)態(tài)記錄目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)。

某大型昆蟲吞吃小幼蟲的視頻圖像(采訪設(shè)備有限,僅拍下靜態(tài)圖像)

某大型昆蟲吞吃小幼蟲的視頻圖像(采訪設(shè)備有限,僅拍下靜態(tài)圖像)

未來應(yīng)用領(lǐng)域的拓展

動(dòng)物學(xué)、農(nóng)學(xué)、園藝學(xué)都可以用這款顯微鏡,可以用于觀察昆蟲、小白鼠、花、種子、葉片,用于以上實(shí)驗(yàn)?zāi)J缴锏挠^察、圖像保存、分類研究等。

 基恩士超景深三維立體顯微鏡VHX-1000下的昆蟲(蜂)圖片

基恩士超景深三維立體顯微鏡VHX-1000下的昆蟲(蜂)圖片

問題與建議:

1、只能在1600X1200的分辨率下做景深合成,為什么不能在最大分辨率4900X3600下做景深合成?

答:一般的電腦屏幕分辨率為1024X780,1600X1200已經(jīng)夠用了;高分辨率4900X3600下做景深合成,會(huì)嚴(yán)重降低景深合成的速度。

2、在VHX-1000顯微鏡下拍攝的圖像被拷到別的電腦后,色彩不好,清晰度變差

答:解決辦法,更換更好的顯示器,如蘋果等,圖像質(zhì)量將會(huì)有大的提升。

3、比較遺憾,VHX-1000不能進(jìn)行熒光檢測(cè)

答:2013年7月,基恩士為生物領(lǐng)域研制的自動(dòng)熒光顯微鏡BZ-9000將在中國(guó)首次展示,該顯微鏡有明視野、熒光、相差三種觀察方法,將會(huì)滿足用戶對(duì)熒光檢測(cè)的需求。

4、VHX-1000下的昆蟲身上有反光,如何解決?

配置反光環(huán),這個(gè)環(huán)可以去掉昆蟲身上的反光圈,提高昆蟲圖像的拍攝質(zhì)量。

宋敦倫副教授的個(gè)人簡(jiǎn)介:

宋敦倫,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院,副教授,昆蟲系副系主任。其主講的昆蟲生理結(jié)構(gòu)與功能系列課程是宋老師根據(jù)現(xiàn)代昆蟲學(xué)發(fā)展趨勢(shì)與教學(xué)的需求,在借鑒過去近百年我國(guó)昆蟲學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上講解了昆蟲學(xué)的基本知識(shí)。主要內(nèi)容包括昆蟲的外部形態(tài)、內(nèi)部解剖和生理學(xué)、生物學(xué)、分類學(xué)及生態(tài)學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)。
 
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