本发明涉及解剖显微镜，具体是多功能解剖显微镜。
背景技术：
中国实用新型专利cn200820078610.3公开了一种手术显微镜立体拍照成像系统，其包括手术显微镜，还包括两个成像装置和一个与成像装置相连接的控制装置，两个成像装置分别连接在手术显微镜的两个助手镜上。所述成像装置为数码相机。所述控制装置为一个相机快门控制器，相机快门控制器分别与两个数码相机的快门连接。该手术显微镜立体拍照成像系统，通过安装在两个助手镜上的两个数码相机的同步拍照，获取两张具有一定相位差的同步照片，将这两张照片经后期冲洗在同一张照片的左、右两侧后，通过凸透镜观察及可看到与术者镜下相一致的立体视野；类似的手术显微镜或解剖显微镜在实验过程中并不支持一边观察一边进行图像或摄像记录的功能，实际上使用者操控也非常不方便；除此之外，现有技术中也不具有能够自动拍摄显微镜图像并自动化识别的技术，然而，解剖人员尤其是解剖野生动物的实验人员对未知病毒的关注力度也在增大，如果单纯依靠实验人员肉眼观察对比解剖的病毒显然效率是比较底的。
技术实现要素：
为了克服现有的技术存在的不足,本发明提供多功能解剖显微镜。
为了实现本发明目的，本发明采用了如下的技术方案：
多功能解剖显微镜包括固定板、显示屏、电池、转向电机传感器、电路主板、支撑臂、插头、摄像头、转向电机、旋转轴、旋转臂、目镜片、上端镜筒、主镜筒、焦距调整组件、焦距控制旋钮、物镜片、电路控制开关、放置板，所述的固定板底部可旋转设置旋转轴，所述的旋转轴下部固定旋转臂，所述的旋转臂一侧端部连接竖立设置的支撑臂上端，支撑臂的侧面固定设置电池的一侧连接插头，支撑臂的下端设置一个横向杆，所述的横向杆下部固定转向电机和焦距调整组件，所述的转向电机底部设置摄像头，所述的焦距调整组件内套设竖立的主镜筒，所述的主镜筒上端通过倾斜设置的上端镜筒连通目镜片，所述的主镜筒下端连通物镜片；所述的焦距调整组件上还设置焦距控制旋钮，所述的焦距控制旋钮用于调整焦距，所述的焦距调整组件上还设置电路控制开关，所述的电路控制开关用于控制转向电机的转动并用于控制开闭摄像头的摄像状态；所述的固定板的一侧还固定设置显示屏，所述的转向电机的一侧固定设置电路主板，所述的转向电机还与转向电机传感器机械连接；所述的摄像头与物镜片底部设置一个放置板，所述的摄像头与物镜片均可聚焦在底部设置的放置板上；所述的显示屏设置图像输出电路，电池设置电池电路，插头设置电源接头，摄像头设置图像传感电路，所述的电路控制开关与电路主板电性连接并控制电路主板及电路主板上的中心管理电路。
进一步，所述电路主板与上位机电性连接，所述的上位机用于配置面向病毒结构识别的神经网络，并且从电路主板自动获取图像数据然后在图像数据中自动识别病毒结构，所述的病毒结构识别具体是通过识别图像中病毒感染机体组织的特异性特征来实现的；所述配置的面向病毒结构识别的神经网络用于识别已知病毒或未知病毒。
进一步，所述上位机还用于，在神经网络识别已知病毒或未知病毒过程中，如果待识别的病毒是未知病毒或已知的危险病毒时发出预警信号给上位机的外端输出设备且立刻进行记录保存病毒信息。
进一步，所述的电路主板包括电源接头、电源控制电路、第一控制电路、电池电路、中心管理电路、电池管理电路、图像传感电路、转向电机、转向电机传感器、中心控制电路、通信电路、上位机，所述的电源接头的输出端与所述的电源控制电路的输入端电性连接，所述的电源控制电路的输出端与所述的电池电路的输入端电性连接，所述的电池电路的输出端与所述的第一控制电路的输入端，所述的第一控制电路的输出端与所述的中心管理电路的电源接口电性连接，所述的电池电路用于供电；所述的电池管理电路的输入端与所述的电池电路的输出端电性连接，所述的电池管理电路的输出端与所述的中心管理电路的输入端电性连接；所述的转向电机的输入端与所述的中心管理电路的转向电机控制信号输出端电性连接，所述的转向电机的传动输出端与所述的图像传感电路机械电性连接，在所述的转向电机上设置有所述的转向电机传感电路，所述的转向电机传感电路的输出端与所述的中心管理电路的输入端电性连接；所述的中心控制电路的输入端与所述的中心管理电路的控制信号输出端电性连接，所述的中心控制电路的输出端与所述的图像传感电路的输入端电性连接，所述的图像传感电路的数据输出端与所述的中心管理电路的数据输入端电性连接；所述的中心管理电路的第一通信端与所述的通信电路电性连接，所述的通信电路与上位机的输入端电性连接，所述的中心管理电路的第二通信端与所述的图像存储电路的输入输出端电性连接，所述的中心管理电路的数据输出端与所述的图像输出电路的输入端电性连接。
进一步，所述的转向电机为交流转向电机，所述的交流转向电机的输入端与所述的中心管理电路的交流转向电机控制信号输出端电性连接，在所述的交流转向电机上设置有所述的转向电机传感电路，所述的转向电机传感电路的输出端与所述的中心管理电路的信号输入端电性连接。
进一步，所述的图像传感电路包括第一图像传感电路、第二图像传感电路，所述的第一图像传感电路、第二图像传感电路的输入端与所述的中心控制电路的输出端电性连接，所述的第一图像传感电路、第二图像传感电路的数据输出端与所述的中心管理电路的数据输入端电性连接。
进一步，所述的第一图像传感电路的输入端与所述的中心控制电路的第一输出端电性连接，所述的第一图像传感电路的数据输出端与所述的中心管理电路的第一数据输入端电性连接；所述的第二图像传感电路的输入端与所述的中心控制电路的第二输出端电性连接，所述的第二图像传感电路的数据输出端与所述的中心管理电路的第二数据输入端电性连接。
进一步，所述的的图像输出电路包括lcd显示屏/led显示屏，所述的lcd显示屏/led显示屏的输入端与所述的中心管理电路的数据输出端电性连接。进一步，所述的第一控制电路采用逆变器，中心管理电路采用plc控制器，电机传感器采用光电编码器，中心控制电路采用切换开关，图像输出电路采用显示屏，通信电路为微处理器电连接rs232通信接口或rs485通信接口。
进一步，进一步，所述的上位机至少两个，第一上位机与所述的通信电路的输出端电性连接，第二上位机与所述的通信电路的输出端电性连接。
本发明的有益效果包括有，实施中，通过控制旋转臂/旋转轴以固定板为基础进行旋转就可以实现旋转臂下部所有结构的旋转，从而方便物镜片以及插头在放置板上进行对焦；另外，使用者可以直接通过目镜片进行解剖过程的观察，在观察过程中可以通过焦距控制旋钮调整焦距以找到最清晰的观察图，并且在实施中使用者还可以通过电路控制开关控制转向电机以及摄像头，并且当需要记录观察图像时则可以通过电路控制开关的控制开启摄像状态，另外还可以在不需要使用时关闭摄像状态；所以在实施中，本申请的结构比较简单且成本比较低，操控也非常简单。所以本申请在实验过程中支持一边观察一边进行图像或摄像记录的功能。实施中本申请的上位机运算一般是自动进行，同时，电路主板所电连接的摄像头对图像的采集也是实时自动化运行的，这样在解剖的实验过程中本申请就可以支持识别未知的病毒并且还可以自动识别已知的危险病毒，同时由于上述工作是上位机自动完成的，所以就可以不需要实验人员专门进行相应的操控，不仅智能化高还可以提高效率。而且实施中对识别的未知病毒还可以实时完成上传相应的大数据库，便于病毒信息的及早发现及早公开，为医护人员争取防疫时间，并且本申请解决了“解剖人员尤其是解剖野生动物的实验人员对未知病毒的关注力度也在增大，如果单纯依靠实验人员肉眼观察对比解剖的病毒显然效率是比较低”的问题。
附图说明：
图1是本申请整体实施例的结构示意图；
图2是本申请部分实施结构电路主板的电路组成及与上位机连接的框图。
具体实施方式
在具体实施中，如图1所示的，本申请实施例包括固定板1、显示屏2、电池3、转向电机传感器4、电路主板5、支撑臂6、插头7、摄像头8、转向电机9、旋转轴10、旋转臂11、目镜片12、上端镜筒13、主镜筒14、焦距调整组件15、焦距控制旋钮16、物镜片17、电路控制开关18、放置板19，所述的固定板1底部可旋转设置旋转轴10，所述的旋转轴10下部固定旋转臂11，所述的旋转臂11一侧端部连接竖立设置的支撑臂6上端，支撑臂6的侧面固定设置电池3的一侧连接插头7，支撑臂6的下端设置一个横向杆，所述的横向杆下部固定转向电机9和焦距调整组件15，所述的转向电机9底部设置摄像头8，所述的焦距调整组件15内套设竖立的主镜筒14，所述的主镜筒14上端通过倾斜设置的上端镜筒13连通目镜片12，所述的主镜筒14下端连通物镜片17；所述的焦距调整组件15上还设置焦距控制旋钮16，所述的焦距控制旋钮16用于调整焦距，所述的焦距调整组件15上还设置电路控制开关18，所述的电路控制开关18用于控制转向电机9的转动并用于控制开闭摄像头8的摄像状态；所述的固定板1的一侧还固定设置显示屏2，所述的转向电机9的一侧固定设置电路主板5，所述的转向电机9还与转向电机传感器4机械连接；所述的摄像头8与物镜片17底部设置一个放置板19，所述的摄像头8与物镜片17均可聚焦在底部设置的放置板19上；所述的显示屏2设置图像输出电路，电池3设置电池电路，插头7设置电源接头，摄像头8设置图像传感电路，所述的电路控制开关18与电路主板5电性连接并控制电路主板5及电路主板5上的中心管理电路；在具体实施中，通过控制旋转臂11/旋转轴10以固定板1为基础进行旋转就可以实现旋转臂11下部所有结构的旋转，从而方便物镜片17以及插头7在放置板19上进行对焦；另外，使用者可以直接通过目镜片12进行解剖过程的观察，在观察过程中可以通过焦距控制旋钮16调整焦距以找到最清晰的观察图，并且在实施中使用者还可以通过电路控制开关18控制转向电机9以及摄像头8，并且当需要记录观察图像时则可以通过电路控制开关18的控制开启摄像状态，另外还可以在不需要使用时关闭摄像状态；所以在实施中，本申请的结构比较简单且成本比较低，操控也非常简单。所以本申请在实验过程中支持一边观察一边进行图像或摄像记录的功能。
在具体实施中，所述的电路控制开关18被配置外周可旋转，中部可以按压，其中的旋转配置调整转向电机9，其中的按压配置调整摄像头8，所以在实施中电路控制开关18的操控也是非常方便和灵活的。
在更加具体地实施中，电路主板5与上位机20电性连接，所述的上位机用于配置面向病毒结构识别的神经网络，并且从电路主板5自动获取图像数据然后在图像数据中自动识别病毒结构，需要说明的在于所述的病毒结构识别具体是通过识别图像中病毒感染机体组织的特异性特征来实现的；其中的病毒感染机体组织的特异性特征具体是指的某类或某些病毒对动物的机体组织进行感染之后或相应的组织携带某类或某些病毒之后相应的机体组织在视觉上可观察的图像特征，所以通常情况中，本申请中的病毒结构是指的用于识别病毒的图像特征并具体是病毒感染机体组织的特异性特征而不是实际的病毒结构(因为实际的病毒结构较小一般不能直接通过摄像图源数据识别)，所述配置的面向病毒结构识别的神经网络用于识别已知病毒或未知病毒；上位机还用于，在神经网络识别已知病毒或未知病毒过程中，如果待识别的病毒是未知病毒或已知的危险病毒时发出预警信号给上位机的外端输出设备且立刻进行记录保存病毒信息；在具体实施中，所述的上位机运算一般是自动进行，同时，电路主板5所电连接的摄像头8对图像的采集也是实时自动化运行的，这样在解剖的实验过程中本申请就可以支持识别未知的病毒并且还可以自动识别已知的危险病毒，同时由于上述工作是上位机自动完成的，所以就可以不需要实验人员专门进行相应的操控，不仅智能化高还可以提高效率。而且实施中对识别的未知病毒还可以实时完成上传相应的大数据库，便于病毒信息的及早发现及早公开，为医护人员争取防疫时间，并且本申请解决了“解剖人员尤其是解剖野生动物的实验人员对未知病毒的关注力度也在增大，如果单纯依靠实验人员肉眼观察对比解剖的病毒显然效率是比较低”的问题。其中的，面向病毒结构识别的神经网络识别已知病毒或未知病毒具体是，首先构建面向病毒结构识别的神经网络并具体用于识别，病毒结构的图像识别的具体方法，包括以下步骤：
步骤1、先判断当前是向神经网络系统输入已知种类的训练集，还是输入待识别的病毒结构；如果是前者，转向步骤步骤2，如果是后者，转向步骤步骤6；
步骤2、向系统输入扫描或拍摄的各类病毒结构的rgb彩色图像及其种类名，并逐一标定病毒结构基点、病毒结构尖点；
步骤3、对步骤步骤2所输入的训练集中的批量图像逐一进行预处理，得到批量二值图像；
步骤4、对预处理后的批量二值图像逐一进行特征提取；
步骤5、在面向病毒结构识别的神经网络分类器中，进行训练学习，并存储训练学习结果；
步骤6、向系统输入单张扫描或拍摄的某类病毒结构的rgb彩色图像，并标定其病毒结构基点、病毒结构尖点；
步骤7、对步骤步骤6中所输入的单张图像进行预处理，得到单张二值图像；
步骤8、对预处理后的单张二值图像进行特征提取；
步骤9、在面向病毒结构识别的神经网络分类器中进行分类；
步骤10、输出按可能性从大到小排序的病毒种类列表。
在上述病毒结构的图像识别方法中，步骤步骤3或步骤步骤7所述预处理，包括如下步骤：
步骤31)把rgb彩色图像转化为灰度图像；
步骤32)把灰度图像进行中值滤波；
步骤33)对图像进行动态阀值分割，把图像前景和背景分离出来，得到二值图像；步骤34)用连通区域选择的方法，在分割得到的二值图像中选择该病毒结构的病毒结构基点所在的那个连通区域，其他区域的点的值均更改为“0”。
所述动态阈值分割采用图像直方图分析法，选取图像直方图中双峰间的波谷作为阀值。
步骤步骤4所述特征包括：对每个病毒结构的二值图像采用旋转、按比例缩放、平移基本变换后，所转换成的标准化二值矩阵；其中，病毒结构基点和病毒结构尖点分别处于纵坐标值相等的两个固定点上，且病毒结构尖点的横坐标大于病毒结构基点的横坐标。
步骤步骤5包括以下步骤：
步骤51)首先统计步骤步骤2中所输入的病毒种类数；然后按顺序为每个不同的病毒种类名编号，种类名和编号的对应关系以二维数组的形式存储在存储器中；最后把步骤步骤4提取的特征，附加了其病毒种类编号之后，存储在存储器中；步骤52)对输入的各类的病毒结构样本，计算出每类的特征值的中心；步骤53)采用优先进化迭代逼近的原则，对权值向量进行调整，使得神经网络的损失尽可能小。
所述面向病毒结构识别的神经网络分类器包括依次连接的输入层、隐层和输出层；输入层有m个节点，m等于对二值图像所提取特征的数量；隐层有n个节点，n等于病毒种类数；输出层是一个排列比较器。
在更具体的实施中，同时为了支持前述功能或效果实现，如图2所示的，所述的电路主板5包括电源接头、电源控制电路、第一控制电路、电池电路、中心管理电路、电池管理电路、图像传感电路、转向电机、转向电机传感器、中心控制电路、通信电路、上位机，所述的电源接头的输出端与所述的电源控制电路的输入端电性连接，所述的电源控制电路的输出端与所述的电池电路的输入端电性连接，所述的电池电路的输出端与所述的第一控制电路的输入端，所述的第一控制电路的输出端与所述的中心管理电路的电源接口电性连接，所述的电池电路用于供电；所述的电池管理电路的输入端与所述的电池电路的输出端电性连接，所述的电池管理电路的输出端与所述的中心管理电路的输入端电性连接；所述的转向电机的输入端与所述的中心管理电路的转向电机控制信号输出端电性连接，所述的转向电机的传动输出端与所述的图像传感电路机械电性连接，在所述的转向电机上设置有所述的转向电机传感电路，所述的转向电机传感电路的输出端与所述的中心管理电路的输入端电性连接；所述的中心控制电路的输入端与所述的中心管理电路的控制信号输出端电性连接，所述的中心控制电路的输出端与所述的图像传感电路的输入端电性连接，所述的图像传感电路的数据输出端与所述的中心管理电路的数据输入端电性连接；所述的中心管理电路的第一通信端与所述的通信电路电性连接，所述的通信电路与上位机的输入端电性连接，所述的中心管理电路的第二通信端与所述的图像存储电路的输入输出端电性连接，所述的中心管理电路的数据输出端与所述的图像输出电路的输入端电性连接。
在更具体的实施中，同时为了支持前述功能或效果实现，所述的转向电机为交流转向电机，所述的交流转向电机的输入端与所述的中心管理电路的交流转向电机控制信号输出端电性连接，在所述的交流转向电机上设置有所述的转向电机传感电路，所述的转向电机传感电路的输出端与所述的中心管理电路的信号输入端电性连接。
在更具体的实施中，同时为了支持前述功能或效果实现，所述的图像传感电路包括第一图像传感电路、第二图像传感电路，所述的第一图像传感电路、第二图像传感电路的输入端与所述的中心控制电路的输出端电性连接，所述的第一图像传感电路、第二图像传感电路的数据输出端与所述的中心管理电路的数据输入端电性连接。
在更具体的实施中，同时为了支持前述功能或效果实现，所述的第一图像传感电路的输入端与所述的中心控制电路的第一输出端电性连接，所述的第一图像传感电路的数据输出端与所述的中心管理电路的第一数据输入端电性连接；所述的第二图像传感电路的输入端与所述的中心控制电路的第二输出端电性连接，所述的第二图像传感电路的数据输出端与所述的中心管理电路的第二数据输入端电性连接。
在更具体的实施中，同时为了支持前述功能或效果实现，所述的图像输出电路包括lcd显示屏/led显示屏，所述的lcd显示屏/led显示屏的输入端与所述的中心管理电路的数据输出端电性连接。
在更具体的实施中，同时为了支持前述功能或效果实现，所述的第一控制电路采用逆变器，中心管理电路采用plc控制器，电机传感器采用光电编码器，中心控制电路采用切换开关，图像输出电路采用显示屏，通信电路为微处理器电连接rs232通信接口或rs485通信接口。
在更具体的实施中，同时为了支持前述功能或效果实现，所述的上位机至少两个，第一上位机与所述的通信电路的输出端电性连接，第二上位机与所述的通信电路的输出端电性连接。
1.多功能解剖显微镜，其特征在于，包括固定板、显示屏、电池、转向电机传感器、电路主板、支撑臂、插头、摄像头、转向电机、旋转轴、旋转臂、目镜片、上端镜筒、主镜筒、焦距调整组件、焦距控制旋钮、物镜片、电路控制开关、放置板，所述的固定板底部可旋转设置旋转轴，所述的旋转轴下部固定旋转臂，所述的旋转臂一侧端部连接竖立设置的支撑臂上端，支撑臂的侧面固定设置电池的一侧连接插头，支撑臂的下端设置一个横向杆，所述的横向杆下部固定转向电机和焦距调整组件，所述的转向电机底部设置摄像头，所述的焦距调整组件内套设竖立的主镜筒，所述的主镜筒上端通过倾斜设置的上端镜筒连通目镜片，所述的主镜筒下端连通物镜片；所述的焦距调整组件上还设置焦距控制旋钮，所述的焦距控制旋钮用于调整焦距，所述的焦距调整组件上还设置电路控制开关，所述的电路控制开关用于控制转向电机的转动并用于控制开闭摄像头的摄像状态；所述的固定板的一侧还固定设置显示屏，所述的转向电机的一侧固定设置电路主板，所述的转向电机还与转向电机传感器机械连接；所述的摄像头与物镜片底部设置一个放置板，所述的摄像头与物镜片均可聚焦在底部设置的放置板上；所述显示屏设置图像输出电路，电池设置电池电路，插头设置电源接头，摄像头设置图像传感电路，所述的电路控制开关与电路主板电性连接并控制电路主板及电路主板上的中心管理电路。
2.根据权利要求1所述的多功能解剖显微镜，其特征在于，所述电路主板与上位机电性连接，所述的上位机用于配置面向病毒结构识别的神经网络，并且从电路主板自动获取图像数据然后在图像数据中自动识别病毒结构，所述的病毒结构识别具体是通过识别图像中病毒感染机体组织的特异性特征来实现的；所述配置的面向病毒结构识别的神经网络用于识别已知病毒或未知病毒。
3.根据权利要求2所述的多功能解剖显微镜，所述上位机还用于，在神经网络识别已知病毒或未知病毒过程中，如果待识别的病毒是未知病毒或已知的危险病毒时发出预警信号给上位机的外端输出设备且立刻进行记录保存病毒信息。
4.根据权利要求2所述的多功能解剖显微镜，所述的电路主板包括电源接头、电源控制电路、第一控制电路、电池电路、中心管理电路、电池管理电路、图像传感电路、转向电机、转向电机传感器、中心控制电路、通信电路、上位机，所述的电源接头的输出端与所述的电源控制电路的输入端电性连接，所述的电源控制电路的输出端与所述的电池电路的输入端电性连接，所述的电池电路的输出端与所述的第一控制电路的输入端，所述的第一控制电路的输出端与所述的中心管理电路的电源接口电性连接，所述的电池电路用于供电；所述的电池管理电路的输入端与所述的电池电路的输出端电性连接，所述的电池管理电路的输出端与所述的中心管理电路的输入端电性连接；所述的转向电机的输入端与所述的中心管理电路的转向电机控制信号输出端电性连接，所述的转向电机的传动输出端与所述的图像传感电路机械电性连接，在所述的转向电机上设置有所述的转向电机传感电路，所述的转向电机传感电路的输出端与所述的中心管理电路的输入端电性连接；所述的中心控制电路的输入端与所述的中心管理电路的控制信号输出端电性连接，所述的中心控制电路的输出端与所述的图像传感电路的输入端电性连接，所述的图像传感电路的数据输出端与所述的中心管理电路的数据输入端电性连接；所述的中心管理电路的第一通信端与所述的通信电路电性连接，所述的通信电路与上位机的输入端电性连接，所述的中心管理电路的第二通信端与所述的图像存储电路的输入输出端电性连接，所述的中心管理电路的数据输出端与所述的图像输出电路的输入端电性连接。
5.根据权利要求4所述的多功能解剖显微镜，所述的转向电机为交流转向电机，所述的交流转向电机的输入端与所述的中心管理电路的交流转向电机控制信号输出端电性连接，在所述的交流转向电机上设置有所述的转向电机传感电路，所述的转向电机传感电路的输出端与所述的中心管理电路的信号输入端电性连接。
6.根据权利要求4所述的多功能解剖显微镜，所述的图像传感电路包括第一图像传感电路、第二图像传感电路，所述的第一图像传感电路、第二图像传感电路的输入端与所述的中心控制电路的输出端电性连接，所述的第一图像传感电路、第二图像传感电路的数据输出端与所述的中心管理电路的数据输入端电性连接。
7.根据权利要求6所述的多功能解剖显微镜，所述的第一图像传感电路的输入端与所述的中心控制电路的第一输出端电性连接，所述的第一图像传感电路的数据输出端与所述的中心管理电路的第一数据输入端电性连接；所述的第二图像传感电路的输入端与所述的中心控制电路的第二输出端电性连接，所述的第二图像传感电路的数据输出端与所述的中心管理电路的第二数据输入端电性连接。
8.根据权利要求1所述的多功能解剖显微镜，所述的图像输出电路包括lcd显示屏/led显示屏，所述的lcd显示屏/led显示屏的输入端与所述的中心管理电路的数据输出端电性连接。
9.根据权利要求4所述的多功能解剖显微镜，所述的第一控制电路采用逆变器，中心管理电路采用plc控制器，电机传感器采用光电编码器，中心控制电路采用切换开关，图像输出电路采用显示屏，通信电路为微处理器电连接rs232通信接口或rs485通信接口。
10.根据权利要求2所述的多功能解剖显微镜，所述的上位机至少两个，第一上位机与所述的通信电路的输出端电性连接，第二上位机与所述的通信电路的输出端电性连接。
技术总结