KEYENCE基恩士-『超景深三维立体显微镜VHX-1000』应用于昆虫分类

• 关键词： 基恩士　超景深三维立体显微镜　VHX-1000　应用　昆虫分类

　　中国农业大学农学与生物技术学院 宋敦伦副教授是昆虫研究领域的专家，参与编著《普通昆虫学》，主讲《昆虫生理结构与功能》以及《害虫的防治》等，所讲课程曾入选中国农业大学的精品课程。
　　宋老师目前主要研究白蚁和蚜虫等小型昆虫。白蚁亦称螱，体软弱而扁，白色、淡黄色、赤褐色或黑褐色等，不同种类的白蚁体色不尽一样。白蚁在生物学分类上属于等翅目，触角念珠状，咀嚼式口器，上颚发达；成虫有膜质翅，狭长，前后翅的大小、形状和翅脉均相似，静止时平贴于腹部上，能自基部特有的横缝脱落；跗节4至5节，有2爪。在形态上与常见的蚂蚁相似，但在生物进化学上却与蜚蠊近缘，均属较原始的昆虫。
　　白蚁头部的形状，触角形状，口器形状，上鄂的大小、形态、角度都是分类的指标。因为白蚁一般只有几个mm大小，要借助显微镜才能看清这些结构。
　　观察昆虫最常用的仪器为体视显微镜，它有一个共用的初级物镜，对物体成像后的两光束被两组中间物镜--变焦镜分开，并组成一定的角度称为体视角一般为12度--15度，再经各自的目镜成像，它的倍率变化是由改变中间镜组之间的距离而获得，利用双通道光路，双目镜筒中的左右两光束不是平行，而是具有一定的夹角，为左右两眼提供一个具有立体感的图像。在昆虫研究领域广泛用于昆虫形貌的观察和解剖。
　　体视显微镜镜在昆虫拍摄时遇到的问题：
　　体视镜因为是V型双光路，在镜下观察时非常有立体感，但想要拍的漂亮却很难。因为相机不像人眼那样有立体感，要想拍到各层面的物象，一般采用景深合成。如果使用景深合成，会很难克服体视显微镜斜光路造成的影响，而造成图片的失真。
　　此时，基恩士超景深三维立体显微镜VHX-1000就可以发挥它的优势了：
　　超景深
　　基恩士的VHX-1000是单一光路，光自上而下照亮物体，虽然不如体视显微镜具有天然的立体感。但在成像过程中，VHX-1000采用更小的光圈，具有超大的景深大，能看到更深层次的图像，配备高感度相机，轻松捕捉图像。
　　采用同轴照明技术，有利于镜下物体的均匀照明，一定程度上提高图像的分辨率。
　　要实现物体各层面的同时清晰成像，基恩士显微镜采用自动景深合成，速度非常快，在几秒之内将镜下物体完成景深合成，通过屏幕呈现出来。需要自动景深合成时，只要确定了图像的上下限，显微镜就会自动进行景深合成，速度非常快，不会有滞后，几乎是同时实现超大景深的观察。当然也可以选择手动景深合成，这样您可以选择做多少个切面再合成，保证了足够的灵活性。
　　集成化
　　另外，集成化程度高，已经涵盖了拍摄图像、处理图像等一切元件，不像体视镜保存图像还得单配软件、相机等，这不但是一笔不小的支出，而且各元件的兼容性也会为以后的售后埋下隐患。
　　因为图像直接反映在屏幕上，成像速度非常快，实现真正的实时成像，您不会错过镜下发生的一切。同时不需加额外的设备，可以实现多人观察、讨论；另外，图像可以接在投影仪等大的图像输出设备上，方便教学、会议讨论等更多人同时观看。
 

多人同时在基恩士超景深三维立体显微镜VHX-1000下观察白蚁器官
左起第一位为宋敦伦老师

　　智能化
　　操作方便的小小操作板，调节载物台、微调焦都在这个小小的操作板上轻松实现。
镜头转换处配有传感器，能自动识别镜头倍率加注真实标尺，在图像上实时加注真实的标尺，不需要再经过麻烦的校准加标尺。

 
基恩士VHX-1000带有小巧操控面板和镜头倍率自动识别传感器

　　操作方便，提高效率
　　不需要太多的显微镜使用技巧，新手很容易上手，找到图像，调节亮度、焦距、对比度等参数，就可以拍出理想图像。
　　做动画很方便，配置高感度摄像机，可以动态记录目标物的运动。

 　某大型昆虫吞吃小幼虫的视频图像（采访设备有限，仅拍下静态图像）

　　未来应用领域的拓展
　　动物学、农学、园艺学都可以用这款显微镜，可以用于观察昆虫、小白鼠、花、种子、叶片，用于以上实验模式生物的观察、图像保存、分类研究等。

基恩士超景深三维立体显微镜VHX-1000下的昆虫（蜂）图片

　　问题与建议：
　　1、只能在1600X1200 的分辨率下做景深合成，为什么不能在最大分辨率4900X3600下做景深合成？
　　答：一般的电脑屏幕分辨率为1024X 780，1600X1200已经够用了；高分辨率4900X3600下做景深合成，会严重降低景深合成的速度。
　　2、在VHX-1000显微镜下拍摄的图像被拷到别的电脑后，色彩不好，清晰度变差
　　答：解决办法，更换更好的显示器，如苹果等，图像质量将会有大的提升。
　　3、比较遗憾，VHX-1000不能进行荧光检测
　　答：2013年7月，基恩士为生物领域研制的自动荧光显微镜 BZ-9000将在中国首次展示，该显微镜有明视野、荧光、相差三种观察方法，将会满足用户对荧光检测的需求。
　　4、VHX-1000下的昆虫身上有反光，如何解决？
　　配置反光环，这个环可以去掉昆虫身上的反光圈，提高昆虫图像的拍摄质量。

　　宋敦伦副教授的个人简介：
　　宋敦伦，中国农业大学农学与生物技术学院，副教授，昆虫系副系主任。其主讲的昆虫生理结构与功能系列课程是宋老师根据现代昆虫学发展趋势与教学的需求，在借鉴过去近百年我国昆虫学教学经验的基础上讲解了昆虫学的基本知识。主要内容包括昆虫的外部形态、内部解剖和生理学、生物学、分类学及生态学等基础知识。（转载自显微镜图像网）