一、數字網絡顯微互動教室設計方案
1、設計標準
本系統所涉及的技術標準和規范,產品標準和規范,工程標準和規范,驗收標準和規范等嚴格符合中華人民共和國有關條例及規范,其中包括:
(一)、中華人民共和國公共安全行業標準GB/T75-1996《安全技術防范工程程序與要求》
(二)、中華人民共和國公共安全行業標準GA/T70-94《安全技術防范工程費用概預算編制辦法》
(三)、IEC574-7/GB12641《視聽、視頻和電視設備及系統維護操作的安全要求》
(四)、IEC574-3/SJ/Z9141-2《視聽、視頻和電視設備及系統:視聽系統設備連接》
(五)、IEC65/GB8898-88《電網電源供電的家用和類似一般用途的電子有關設備的安全要求》
(六)、EIA/TIA568標準布線,驗收測試遵循TIA/EIA TSB-67標準
2、設計原則
A、*性
系統采用*的數字多媒體技術、計算機圖像處理技術和高速網絡通訊技術。不但能夠實現網絡互動、監控學生操作情況,而且還能夠提高學生有效輔助教學。
B、可靠性
系統采用成熟的技術與產品。在設備選型和系統設計中,充分考慮到設備的兼容性和軟件的穩定性,在各方面都盡量減少故障的發生,金相顯微互動網絡已運行一年半以上,實際證明*現象發生。
C、可維護性
可維護性包含二層定義:易于故障的排除;日常管理操作簡便
D、安全性
系統應具有安全運行管理等功能,采取*方式,一切操作受控于教師機,有效阻止非法進入或破壞系統的行為。
E、應用性
系統設計,應首先考慮滿足功能要求和實際應用的需要。
F、可擴充性
系統設計中,要考慮今后發展的需要,必須具有在系統產品、系統容量與處理能力等方面的擴充與換代的可能,這種擴充不僅保護了原有投資、而且具有較高的綜合性能價格比。
G、規范性
在系統設計和建設初期應著手參考各方面的標準與規范,并且應遵從該規范各項技術規定,并做好系統標準化設計與管理工作。
H、經濟性
系統設計及設備選型要考慮到經濟適用原則,避免華而不實。zui重要的是要在根本上保證用戶對本系統建設投資所應達到的*利益,能夠得到持久保護,避免不必要的資金浪費。
3、系統介紹:
《數字網絡顯微互動教室》是我公司專為顯微教學而精心研制開發的“第二代”數字化顯微互動教學系統。它充分利用了當今的數字成像技術、網絡傳輸及多媒體技術。其特點是功能齊全、結構簡單、技術*、圖像質量佳、操作方便,經多家實驗室連續使用,已成為老師授課、學生實驗的*工具,在一定程度上代表了當前顯微教學的zui高水平;并且此系統在使用中無任何故障發生,充分證實了系統的可靠性與*性。
系統組成:
教師顯微圖象處理單元、學生顯微圖象處理單元、網絡單元三部分組成。
(1)教師顯微圖像單元
此單元由1臺高檔金相顯微鏡(帶0.6XC接口),1只YM310數字攝像機,1臺微機和1套數字顯微圖像處理軟件組成。工作原理是:顯微鏡下的圖像通過百萬像素高清晰度數字攝像機采集到微機中進行圖像處理。
l OPTEC MDS教師主機
主機:一體化主機,符合人體工程學,低手位操作,粗微調同軸調焦,粗調行程15mm,微調格值2um;
目鏡筒:鉸鏈式三目鏡筒,20/80分光,可同步進行觀察和照相, 45°傾斜,瞳孔距可調50mm-75mm;
轉換器:滾珠軸承式響聲內定位四孔轉換器,帶防霉裝置;
載物臺:方形機械載物臺,平臺尺寸180 mm×165 mm,行程50mm×40mm,帶游標尺;
目鏡:WF10×/18(FN),10×測微目鏡(0.1mm);
物鏡:平場消色差物鏡 PL10×/0.25 PL20×/0.35
PL40×/0.65(彈簧) PL100×/1.25(彈簧、油);
載物片:帶Φ10mm,Φ20mm;
偏光裝置:起偏鏡插片,檢偏鏡插片;
照明光源:落射光照明、 6V/30W鹵素燈、亮度可調;
帶0.5XC接口,圖像視野可達90%以上。
OPTEC MDS (YM-310)
l 教師端攝像機YM-310
310萬物理像素,1/2英寸彩色逐行掃描圖像傳感器,輸出zui大分辨率為2048X1536,另有多種分辨率可選;zui大分辨率下傳輸速率為10幀/秒,調整分辨率后可使傳輸速率達到30幀/秒;USB2.0數字接口,傳輸帶寬480兆/秒;色彩還原性強,信噪比高,畫面細膩清晰;具有手動/自動曝光、手動/自動白平衡
l 教師端圖像處理軟件:為一套專業版圖像處理軟件,可以完成以下功能:
統計學和形態自動分析、測定的領域,如組織細胞形態學分析、測量與統計分析、邊緣監測分析及打印報表等。可以對選定特征區域分析得到幾何參數、位置參數、形態學參數、光密度參數等。凡是與圖像形態學有關的各種監測與分析都可以利用該軟件來完成。可以完成圖像拼接和圖像融合等組合。
形態學數值分析 圖像拼接和圖像融合效果圖
(2)學生端顯微圖像單元
每個學生端單元由一臺內置數碼一體化顯微鏡,計算機一臺,圖像處理軟件一套組成。
MDJ200學生數碼一體化金相顯微鏡
l MDJ200學生數碼一體化金相顯微鏡:
內置200萬像素攝像頭,200萬純物理像素,1/2英寸彩色逐行掃描圖像傳感器,輸出zui大分辨率為1600*1200,另有多種分辨率可選;zui大分辨率下傳輸速率為12幀/秒,調整分辨率后可使傳輸速率達到30幀/秒;USB2.0數字接口,傳輸帶寬480兆/秒;色彩還原性強,信噪比高,畫面細膩清晰;具有手動/自動曝光、手動/自動白平衡功能,可顯示90%目視視場的圖像;
總放大率:50×-1600×;
調焦機構:低手位操作,粗微調同軸調焦,粗調行程15mm,微調格值2um;
目鏡筒:鉸鏈式雙目鏡筒,帶數碼互動顯微通道,可同步進行觀察和攝像, 45°傾斜,瞳孔距可調50mm-75mm;
轉換器:滾珠軸承式響聲內定位四孔轉換器,帶防霉裝置;
載物臺:方形機械載物臺,平臺尺寸(180 mm×180 mm),行程50mm×40mm,帶游標尺;
目鏡:WF10×/18(FN);
物鏡:平場物鏡,PL10×/0.25,PL40×/0.65(彈簧), PL100×/1.25(彈簧、油);
載物片:Φ10mm;
照明光源:落射光照明、6V/20W鹵素燈、亮度可調;
l 學生端圖像處理軟件:可完成白平衡調整、分辨率選擇、圖像的保存、拍照、錄像、回放等功能,可對照片進行測量、標注、分割、打印以及圖像處理功能
(3) 網絡單元:
此單元主要由網絡交換機、綜合網絡布線和一套專業的網絡軟件組成。
l 網絡交換機: 24口100M/10M 自適應網絡交換機2臺,通過堆疊模塊連接可使64臺學生機與一臺老師機構成一個局域網,擴展兩個1000M電口供老師機使用。
l 綜合布線系統:采用超五類雙絞線加PVC線槽,按國家施工標準施工。
l 網絡軟件:是互動教室的核心軟件,是由我公司自行研發的一套網絡教學軟件,經大量學 校使用證明該系統穩定可靠。
l 軟件的運行可完成如下的功能:
教師屏幕廣播:即將教室機屏幕轉播到學生機屏幕上去。
學生屏幕轉播:即教師可以將任意一個學生機的屏幕轉播給任意其他學生。
屏幕監視、控制:即教師屏幕可以同屏監視多個學生機或直接取得任意學生機的鼠標控制權。
網絡影院:VCD、DVD播放廣播。
屏幕錄制、回放:教師可將整個的授課過程錄制下來,重復上課時回放即可。
語音教學:可進行語言廣播、語音對講、學生廣播,分組討論等。
作業布置,作業提交:教師可將作業文件分發下去,學生可分別提交上來。
適時考試:分發試卷,收卷,評分閱卷,成績統計等。
此外還具有遙控輔導、電子舉手、電子教鞭、黑屏肅靜、電子點名等功能。
所有功能都必須在老師的監控與*的情況下才能實現,提高了網絡的安全性。通過這一網絡平臺,可以將老師與學生在一起,使老師與學生間實現了真正意義的雙向互動,有效提高教學質量。整套系統使得多媒體網絡教室、語音教室、顯微互動教室三個網絡有效的結合,實現了三網合一,提高了整套系統的性價比。
(4)系統單元功能
(圖像捕捉) (圖像處理)
zui大圖像分辨率: 教師端 2048X1536 傳輸速率: 10幀/秒
學生端 1600X1200 傳輸速率: 12 幀/秒
實現拍照、定時拍照、實時錄像功能、實時濾波、動態測量、動態標注等功能
實現定標、測量、標注、切割、分屏對比等功能。
實現底片、銳化、平滑、邊沿檢測等功能。
實現電子放大、區域動態調整、色彩調整、自動白平衡等功能。
(5)網絡單元功能
(主界面) (監控轉播) (文件分發)
所有操作受控于教師機,必須在教師機的權限設置下完成任務
屏幕廣播效率*,可根據網絡條件調節網絡補償強度,使廣播達到*
語音廣播、VCD廣播可以達到學生機與教師機同步,無任何延遲
分組教學:將學生分為若干組,由組長代替教師進行各項功能操作
分組討論:將學生分為若干組進行討論,各組之間互不干擾
屏幕錄制與電子教鞭結合,可以實現電子備課
學生演示與監控轉播相結合,使教師與學生的交互更加自然、靈活,遙控時教師可以與被遙控的學生協同工作
文件分發功能可以實現下發考卷或提交作業功能,具有考試功能
班級模型可根據教室不同情況隨意拖動更改,并自動保存
教室整體效果設計:
二、設備分項配置表
序號 | 設備名稱 | 規格型號 | 制造商 | 數量 | |||
1 | 教師端顯微鏡 | MDS實驗室 金相顯微鏡 | 奧特光學 | 1 | |||
2 | 教師端計算機 | 品牌電腦 |
| 1 | |||
3 | 數字顯微圖像處理系統軟件 | YM310數字攝像機 | YM310 | 奧特光學 | 1 | ||
MiPrd顯微圖像分析軟件(科研版) | MiPrd | ||||||
4 | MiNet4.0網絡教室管理軟件 | MiNet4.0 | 奧特光學 | 1 | |||
5 | 網絡高速交換機 | D-LINK | 北京D-LINK | 1 | |||
6 | 主控臺:講桌、椅子 | 按教室尺寸 |
| 1 | |||
7 | 綜合布線 | 超五類 | 奧特光學 | 1 | |||
8 | 學生端顯微鏡 | MDJ200 | 奧特光學 | N | |||
9 | 學生端電腦(*方正) | 文祥系列 | 北大方正 | N | |||
10 | 數字顯微圖像處理 系統軟件 | YM200數字攝像機 | YM200 | 奧特光學 | N | ||
MiE 顯微圖像處理軟件 | MiE V4.0 | ||||||
11 | 工作臺(桌子、圓凳) | 按教室尺寸 |
| N | |||
三、設備簡要說明一覽表
序號 | 設備 名稱 | 規格型號及主要技術參數 | 數量 | 備注 | ||
一、教師主控臺系統設備 | ||||||
1 |
教師端實驗室金相顯微鏡 MDS | 總放大率:50×-1600×; 主機:一體化主機,符合人體工程學,低手位操作,粗微調同軸調焦,粗調行程15mm,微調格值2um; 目鏡筒:鉸鏈式三目鏡筒,20/80分光,可同步進行觀察和照相, 45°傾斜,瞳孔距可調50mm-75mm; 轉換器:滾珠軸承式響聲內定位四孔轉換器,帶防霉裝置; 載物臺:方形機械載物臺,平臺尺寸(180 mm×165 mm),行程50mm×40mm,帶游標尺; 目鏡:WF10×/18(FN),10×測微目鏡(0.1mm); 物鏡:平場消色差物鏡 PL10×/0.25 PL20×/0.35 PL40×/0.65(彈簧) PL100×/1.25(彈簧、油); 載物片:帶Φ10mm,Φ20mm; 偏光裝置:起偏鏡插片,檢偏鏡插片; 照明光源:落射光照明、 6V/30W鹵素燈、亮度可調; 帶試樣壓片組; 五孔轉盤濾色片祖:藍、綠、灰、磨砂玻璃及通孔。 | 1 |
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2 | 教師端計算機 (北大方正) | 北大方正 P4 2.93G/512M RAM80G硬盤/1000MB網卡/19”純平彩顯/USB2.0雙口/USB光電鼠標/128MB ATI Fire GL V3100 VGA/DVI 顯示卡/16DVD光驅 | 1 |
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3 | 數字攝像機YM310 | 310萬物理像素,1/2英寸逐行掃描彩色圖像傳感器,輸出zui大分辨率為2048X1536,另有多種分辨率可選;zui大分辨率下傳輸速率為10幀/秒,調整分辨率后可使傳輸速率達到30幀/秒;USB2.0數字接口,傳輸帶寬480兆/秒;色彩還原性強,信噪比高,畫面細膩清晰;具有手動/自動曝光、手動/自動白平衡功能 | 1 |
| ||
4 | MiPrd (科研版) | MiPrd科研版顯微圖像分析軟件,可以完成以下功能: 統計學和形態自動分析、測定的領域,如組織細胞形態學分析、測量與統計分析、邊緣監測分析及打印報表等。可以對選定特征區域分析得到幾何參數、位置參數、形態學參數、光密度參數等。凡是與圖像形態學有關的各種監測與分析都可以利用該軟件來完成。可以完成圖像拼接和圖像融合等組合。 | 1 |
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5 | MiNet V4.0 | 教師機:廣播教學、語音教學、語音對講、學生演示、監控轉播、屏幕錄制、屏幕回放、分組教學、語音討論、黑屏肅靜、網絡影院、文件分發、查看作業、電子教鞭、電子點名、班級模型、系統設置、遠程命令、遠程設置、遠程消息、清除舉手、清除未登錄學生機、查看學生屬性、系統鎖定、可選窗口顯示模式。語音問答系統,電子搶答,含考試系統包括題庫管理、自動生成A、B試卷、自動閱卷、自動評分。學生機:電子舉手、遠程消息、電子簽到、提交作業、窗口接收廣播、可選窗口顯示模式、脫網保護、U盤讀取統一管理。 | 1 |
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6 | 網絡交換機DLINK | DLINK DES-1048G 10M /100M自適應。 | 1 |
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7 | 講桌、椅子 | 主控臺尺寸:根據教室實際尺寸設計封閉式設計,材質中密度防火板。舒適轉椅 | 1 |
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8 | 綜合布線 | 采用超五類雙絞線加PVC線槽,按國家施工標準施工 | 1 |
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9 | 投影機 | 三洋PLC-XU3000 3000流明,zui大分辨率:1280 x 1024,色彩:1677萬. 對比度400:1 | 1 | 選配 | ||
10 | 電動屏幕 | 120”紅葉金屬電動幕布 | 1 | |||
二、學生端設備說明 | |||||
1
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學生端一體化金相顯微鏡MDJ200 | 內置200萬像素攝像頭; 總放大率:50×-1600×; 調焦機構:低手位操作,粗微調同軸調焦,粗調行程15mm,微調格值2um; 目鏡筒:鉸鏈式雙目鏡筒,帶數碼互動顯微通道,可同步進行觀察和攝像, 45°傾斜,瞳孔距可調50mm-75mm; 轉換器:滾珠軸承式響聲內定位四孔轉換器,帶防霉裝置; 載物臺:方形機械載物臺,平臺尺寸(180 mm×180 mm),行程50mm×40mm,帶游標尺; 目鏡:WF10×/18(FN); 物鏡:平場物鏡,PL10×/0.25,PL40×/0.65(彈簧), PL100×/1.25(彈簧、油); 載物片:Φ10mm; 照明光源:落射光照明、6V/20W鹵素燈、亮度可調; 圖像視野達到90%。顯微鏡配有護眼罩,防塵罩,防霉。 |
N |
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2 | 數字顯微鏡圖像處理系統軟件MIE
| 200萬純物理像素,1/2英寸逐行掃描彩色圖像傳感器,輸出zui大分辨率為1600*1200,另有多種分辨率可選;zui大分辨率下傳輸速率為12幀/秒,調整分辨率后可使傳輸速率達到30幀/秒;USB2.0數字接口,傳輸帶寬480兆/秒;色彩還原性強,信噪比高,畫面細膩清晰;具有手動/自動曝光、手動/自動白平衡功能 |
N |
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示教顯微圖像處理軟件:軟件界面美觀、簡潔。可以實現自動白平衡調整,分辨率選擇,對實時視頻進行動態標記、動態濾色、動態底片、動態降噪、局部動態放大功能,圖像的單幀捕捉、降噪保存、拍照、定時拍照、錄像等功能,可對照片和動態圖像進行測量、標注、分割,打印以及圖像處理功能。 | |||||
3 | 工作臺 (桌子椅子) | 工作臺尺寸:根據教室實際尺寸設計,材質中密防火板 ,可升降式圓凳。 | N |
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四、優惠政策
贈 送: 1、硬盤保護卡N塊,可以保護局域網不受非法侵害;
2、微機耳麥N只,提供全部語音對講。
售后服務:
1、軟件終生免費升級,硬件三年免費保修;保修期過后出現問題,只收取主要零部件的成本費。
2、安裝完成后免費提供不少于2周的現場跟蹤培訓,直到使用者*掌握為止;
3、每年四次進行產品的現場維護;
4、系統萬一出現問題,12小時內響應并做出維護計劃。
五、投標貨物優勢特點:
5.1第二代 《數字網絡顯微互動教學系統》與其它廠家《網絡版顯微互動教學系統》的對比:
比較項目 | 其它廠家的系統 | 奧特光學系統 |
網絡結構 | “雙網”結構: 局域網+VGA傳輸視頻網 | *100M局域網結構 |
圖像傳輸質量 | 由于采用的是VGA線傳輸,是模擬的RGB信號。故傳輸圖像質量會受到傳輸距離和外界信號干擾等因素的影響,容易造成圖像的扭曲變形、模糊等失真現象的發生。 | 由于采用的是數字局域網的技術,故可傳輸數字化的圖像,圖像不會有任何的失真,也不受到距離的限制 |
圖像傳輸速度 | 達到實時 | 實時傳輸,實踐證明*教學要求,且通過軟件升級可不斷改進 |
系統穩定性 | 由于是“雙網”結構同時工作,容易發生沖突而造成死機 | 由于采用成熟的局域網技術,故系統極其穩定,從未出現過系統不穩定的情況 |
系統可維護性 | 由于結構復雜,需本廠專業技術人員維護 | 具有一般計算機網絡知識的人員都可以維護 |
網絡互動功能 | 由于“雙網”工作:即圖像和控制命令分別走不同的通道,使得很多功能如分組討論、遙控輔導、監控轉播等不能靈活使用 | 所有功能都可以靈活使用。 實現任意分組,雙向*互動。 也可以將多個教室連成一個教室網絡(輔導學生時非常有用) |
總結優勢特點:
1、 *基于數字局域網的系統:技術成熟、運行穩定、維護方便、 升級容易,圖像傳輸速度快、不失真。
而“雙網”結構的系統由于圖像傳輸走的是VGA網,是模擬的圖像,容易衰減失真。由于是“雙網”同時工作,所以容易發生沖突而造成死機。又由于這種網絡結構不是常規網,給日后的維護造成*的困難
2、數字攝象機的白平衡調整是通過硬件來實現的,所以圖像的色彩還原性很好(* 能達到鏡下相同的效果)。
而有的攝象機的白平衡通過微機軟件來調整,很難調出與鏡下相同的效果
3、 數字攝像機采用USB2.0高速數據傳輸接口,傳輸帶寬為480M/S,zui大分辨率(2048X1536)下傳輸速率為10幀/秒,1600X1200分辨率下傳輸速率為12幀/秒。
IEEE1394接口與USB2.0接口都為高速數據傳輸接口,只是應用的傳輸標準不同,IEEE1394接口的zui大傳輸帶寬為400M/S
4、教師端微機只需普通的P4/2.8G 512M配置的微機即可,成本低。
而有的系統要求教師端配備雙CPU的服務器級的微機,成本高
5、系統的地面處理由于線材少可以鋪設塑膠地板。
而有的系統要求鋪設防靜電地板,而防靜電地板在顯微鏡室內使用很容易引起走動時的顫動
6、系統由于采用了成熟的局域網技術,所以分組教學、屏幕廣播等功能,都可以做到一點對一點或一點對多點的任意分組使用。
而有的系統只能按固定的分組模式使用
7、系統屏幕錄制功能可以邊操作邊錄制,并且回放時圖像分辨率不降低。
而有的系統只能錄成低分辨率的MPEG4格式。
六、主要設備詳細技術參數
一、攝像機部分
型號 參數 | YM200數字攝像機技術參數 |
成像元件 | 1/2英寸逐行掃描彩色數字圖像傳感器 |
有效像素 | 200萬 |
圖像分辨率 | 1600X1200 12幀/秒 1280X1024 15幀/秒 1024X768 20幀/秒 800X600 25幀/秒 640X480 30幀/秒 |
白平衡 | 可選擇自動/手動白平衡,還原圖像真實色彩 |
數字接口 | USB2.0數字傳輸接口, 可達480MPS |
傳輸速率 | zui大分辨率下12幀/秒 ,zui高可達到30幀/秒 |
拍攝功能 | 圖像單幀捕捉;設定間隔拍照;實時錄像功能(AVI文件格式) |
快門速度 | 1/20000-2秒 |
信噪比 | ≥56dB |
機械接口 | 標準C接口 |
系統支持 | 支持Windows 95/98/ME/2000/XP/NT 操作系統。 |
文件格式 | JPEG、BMP、TIF |