สารบัญ:

กล้องจุลทรรศน์ Gigapixel สำหรับเดสก์ท็อป: 10 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
กล้องจุลทรรศน์ Gigapixel สำหรับเดสก์ท็อป: 10 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

วีดีโอ: กล้องจุลทรรศน์ Gigapixel สำหรับเดสก์ท็อป: 10 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

วีดีโอ: กล้องจุลทรรศน์ Gigapixel สำหรับเดสก์ท็อป: 10 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
วีดีโอ: สิ่งสุดแปลกชวนอึ้งที่คุณมองเห็นได้จากกล้องจุลทรรศน์เท่านั้น (ไม่น่าเชื่อ) 2024, กรกฎาคม
Anonim
Image
Image
กล้องจุลทรรศน์ Gigapixel สำหรับเดสก์ท็อป
กล้องจุลทรรศน์ Gigapixel สำหรับเดสก์ท็อป
กล้องจุลทรรศน์ Gigapixel สำหรับเดสก์ท็อป
กล้องจุลทรรศน์ Gigapixel สำหรับเดสก์ท็อป

ในกล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัล มีการแลกเปลี่ยนพื้นฐานระหว่างขอบเขตการมองเห็นและความละเอียด: ยิ่งรายละเอียดยิ่งละเอียด พื้นที่ที่ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ยิ่งเล็กลง วิธีหนึ่งในการเอาชนะข้อจำกัดนี้คือการแปลตัวอย่างและรับภาพในขอบเขตการมองเห็นที่ใหญ่ขึ้น แนวคิดพื้นฐานคือการนำภาพความละเอียดสูงมาต่อเข้าด้วยกันเพื่อสร้าง FOV ขนาดใหญ่ ในภาพเหล่านี้ คุณจะได้เห็นทั้งตัวอย่างเต็มและรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ในส่วนใดๆ ของตัวอย่าง ผลลัพธ์ที่ได้คือภาพที่ประกอบด้วยพิกเซลประมาณหนึ่งพันล้านพิกเซล ซึ่งใหญ่กว่ามากเมื่อเทียบกับภาพที่ถ่ายด้วย dSLR หรือสมาร์ทโฟน ซึ่งโดยทั่วไปจะมีประมาณ 10 ถึง 50 ล้านพิกเซล ดูภาพทิวทัศน์ระดับกิกะพิกเซลเพื่อสาธิตข้อมูลจำนวนมหาศาลในภาพเหล่านี้อย่างน่าประทับใจ

ในคำแนะนำนี้ ฉันจะอธิบายวิธีสร้างกล้องจุลทรรศน์ที่สามารถถ่ายภาพระยะชัดลึก 90 มม. x 60 มม. พร้อมพิกเซลที่สัมพันธ์กับ 2µm ที่ตัวอย่าง (แม้ว่า ฉันคิดว่าความละเอียดน่าจะใกล้กว่า 15µm) ระบบใช้เลนส์กล้อง แต่สามารถใช้แนวคิดเดียวกันนี้โดยใช้วัตถุประสงค์ของกล้องจุลทรรศน์เพื่อให้ได้ความละเอียดที่ละเอียดยิ่งขึ้น

ฉันอัปโหลดภาพขนาดกิกะพิกเซลที่ได้รับจากกล้องจุลทรรศน์ใน EasyZoom:

ภาพนิตยสารเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ปี 1970

ผ้าปูโต๊ะโครเชต์ที่ภรรยาทำ

เครื่องใช้ไฟฟ้าเบ็ดเตล็ด

แหล่งข้อมูลอื่นๆ:

บทแนะนำเกี่ยวกับกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง:

ความละเอียดของแสง:

นอกจากการต่อภาพแล้ว ความคืบหน้าล่าสุดในการถ่ายภาพด้วยคอมพิวเตอร์ยังทำให้กล้องจุลทรรศน์ระดับกิกะพิกเซลเป็นไปได้โดยไม่ต้องขยับตัวอย่างด้วยซ้ำ!

ขั้นตอนที่ 1: รายการวัสดุสิ้นเปลือง

รายการซัพพลาย
รายการซัพพลาย
รายการซัพพลาย
รายการซัพพลาย

วัสดุ:

1. Nikon dSLR (ฉันใช้ Nikon D5000)

2. เลนส์ทางยาวโฟกัส 28 มม. เกลียว 52 มม.

3. เลนส์ทางยาวโฟกัส 80 มม. พร้อมเกลียว 58 มม.

4. ข้อต่อย้อนกลับ 52 มม. ถึง 58 มม.

5. ขาตั้งกล้อง

6. ไม้อัดหนา 3 มม. จำนวน 7 แผ่น

7. Arduino นาโน

8. สะพาน H สองตัว L9110

9. ตัวปล่อย IR สองตัว

10. ตัวรับสัญญาณ IR สองตัว

11. ปุ่มกด

12. ตัวต้านทาน 2.2kOhm สองตัว

13. ตัวต้านทาน 150Ohm สองตัว

14. ตัวต้านทาน 1kOhm หนึ่งตัว

15. รีโมทสำหรับกล้อง Nikon

16. กระดานโปสเตอร์สีดำ

17. ชุดฮาร์ดแวร์:

18. สเต็ปเปอร์มอเตอร์สองตัว (ฉันใช้ Nema 17 Bipolar step motor 3.5V 1A)

19. ลีดสกรู 2 มม. 2 ตัว

20. หมอนสี่ใบ

21. น็อตลีดสกรูสองตัว

22. บูชสไลด์แบริ่งสองตัวและเพลาเชิงเส้น 200 มม.:

23. แหล่งจ่ายไฟ 5V:

24. ลวดพันลวด

เครื่องมือ:

1. เครื่องตัดเลเซอร์

2. เครื่องพิมพ์ 3 มิติ

3. ประแจอัลเลน

4. เครื่องตัดลวด

5. เครื่องมือพันลวด

ขั้นตอนที่ 2: ภาพรวมระบบ

ภาพรวมของระบบ
ภาพรวมของระบบ

ในการแปลตัวอย่าง สเต็ปเปอร์มอเตอร์สองตัวที่จัดแนวในทิศทางมุมฉากจะย้ายสเตจในทิศทาง x และ y มอเตอร์ถูกควบคุมโดยใช้สะพาน H สองตัวและ Arduino เซ็นเซอร์ IR ที่ตำแหน่งฐานของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ถูกใช้เพื่อทำให้สเตจเป็นศูนย์ ดังนั้นจึงไม่วิ่งเข้าไปที่ปลายทั้งสองของบล็อก ไมโครสโคปแบบดิจิทัลวางอยู่เหนือสเตจ XY

เมื่อตัวอย่างอยู่ในตำแหน่งและเวทีอยู่ตรงกลางแล้ว คุณกดปุ่มเพื่อเริ่มการได้มา มอเตอร์ย้ายเวทีไปที่มุมล่างซ้ายและกล้องจะทำงาน จากนั้นมอเตอร์จะแปลตัวอย่างเป็นขั้นตอนเล็กๆ ขณะที่กล้องถ่ายภาพในแต่ละตำแหน่ง

หลังจากถ่ายภาพทั้งหมดแล้ว ภาพจะถูกต่อเข้าด้วยกันเพื่อสร้างภาพขนาดกิกะพิกเซล

ขั้นตอนที่ 3: การประกอบกล้องจุลทรรศน์

การประกอบกล้องจุลทรรศน์
การประกอบกล้องจุลทรรศน์
การประกอบกล้องจุลทรรศน์
การประกอบกล้องจุลทรรศน์
การประกอบกล้องจุลทรรศน์
การประกอบกล้องจุลทรรศน์

ฉันสร้างกล้องจุลทรรศน์กำลังขยายต่ำด้วย dSLR (Nikon 5000), เลนส์ Nikon 28 มม. f/2.8 และเลนส์ซูม Nikon 28-80 มม. เลนส์ซูมถูกกำหนดไว้ที่ทางยาวโฟกัสเท่ากับ 80 มม. ชุดเลนส์ทั้งสองทำหน้าที่เหมือนเลนส์หลอดไมโครสโคปและเลนส์ใกล้วัตถุ กำลังขยายทั้งหมดคืออัตราส่วนของความยาวโฟกัส ประมาณ 3X เลนส์เหล่านี้ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับการกำหนดค่านี้จริงๆ ดังนั้นเพื่อให้แสงแพร่กระจายเหมือนกล้องจุลทรรศน์ คุณต้องจัดตำแหน่งช่องรับแสงระหว่างเลนส์ทั้งสอง

ขั้นแรก ติดตั้งเลนส์ทางยาวโฟกัสที่ยาวกว่าเข้ากับกล้อง ตัดวงกลมออกจากแผ่นโปสเตอร์สีดำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณขนาดพื้นผิวด้านหน้าของเลนส์ จากนั้นตัดวงกลมเล็กๆ ตรงกลาง (ฉันเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 3 มม.) ขนาดของวงกลมจะเป็นตัวกำหนดปริมาณแสงที่เข้าสู่ระบบ หรือเรียกอีกอย่างว่ารูรับแสงตัวเลข (NA) NA กำหนดความละเอียดด้านข้างของระบบสำหรับกล้องจุลทรรศน์ที่ออกแบบมาอย่างดี เหตุใดจึงไม่ใช้ NA สูงสำหรับการตั้งค่านี้ มีสองเหตุผลหลัก ประการแรก เมื่อ NA เพิ่มขึ้น ความคลาดเคลื่อนทางแสงของระบบจะเด่นชัดขึ้น และจะจำกัดความละเอียดของระบบ ในการตั้งค่าที่ไม่ธรรมดาเช่นนี้ มีแนวโน้มว่าจะเป็นเช่นนั้น ดังนั้นการเพิ่ม NA ในท้ายที่สุดจะไม่ช่วยปรับปรุงความละเอียดอีกต่อไป ประการที่สอง ความชัดลึกของฟิลด์ยังขึ้นอยู่กับ NA ด้วย ยิ่ง NA สูง ความชัดลึกก็จะยิ่งตื้นขึ้น ซึ่งทำให้ยากต่อการดึงวัตถุที่ไม่ได้แบนราบทั้งหมดเข้าโฟกัส หากค่า NA สูงเกินไป คุณจะถูกจำกัดให้แสดงภาพสไลด์กล้องจุลทรรศน์ซึ่งมีตัวอย่างบางๆ

ตำแหน่งของรูรับแสงหยุดระหว่างเลนส์ทั้งสองทำให้ระบบเทเลเซนทรัลคร่าวๆ นั่นหมายถึงกำลังขยายของระบบไม่ขึ้นกับระยะวัตถุ สิ่งนี้มีความสำคัญสำหรับการต่อภาพเข้าด้วยกัน หากวัตถุมีความลึกต่างกัน มุมมองจากสองตำแหน่งที่แตกต่างกันจะทำให้มุมมองเปลี่ยนไป (เช่น การมองเห็นของมนุษย์) การต่อภาพเข้าด้วยกันซึ่งไม่ได้มาจากระบบภาพแบบ Telecentric ถือเป็นเรื่องท้าทาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้กำลังขยายสูงเช่นนี้

ใช้ข้อต่อแบบย้อนกลับเลนส์ 58 มม. ถึง 52 มม. เพื่อติดเลนส์ 28 มม. เข้ากับเลนส์ 80 มม. โดยให้รูรับแสงอยู่ตรงกลาง

ขั้นตอนที่ 4: การออกแบบฉาก XY

การออกแบบเวที XY
การออกแบบเวที XY
การออกแบบเวที XY
การออกแบบเวที XY
การออกแบบเวที XY
การออกแบบเวที XY

ฉันออกแบบเวทีโดยใช้ Fusion 360 สำหรับแต่ละทิศทางการสแกน มีสี่ส่วนที่จำเป็นต้องพิมพ์ 3 มิติ: เมาท์เมาท์ ส่วนขยายยูนิตสไลด์สองอัน และเมาท์ลีดสกรู ฐานและฐานของแท่น XY นั้นตัดด้วยเลเซอร์จากไม้อัดหนา 3 มม. ฐานยึดมอเตอร์ทิศทาง X และตัวเลื่อน แพลตฟอร์ม X ยึดมอเตอร์ทิศทาง Y และตัวเลื่อน และแพลตฟอร์ม Y เก็บตัวอย่าง ฐานประกอบด้วย 3 แผ่น และ 2 ฐานประกอบด้วย 2 แผ่น ไฟล์สำหรับการตัดด้วยเลเซอร์และการพิมพ์ 3 มิติมีอยู่ในขั้นตอนนี้ หลังจากตัดและพิมพ์ชิ้นส่วนเหล่านี้แล้ว คุณก็พร้อมสำหรับขั้นตอนต่อไป

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบเมาท์มอเตอร์

ชุดประกอบมอเตอร์
ชุดประกอบมอเตอร์
ชุดประกอบมอเตอร์
ชุดประกอบมอเตอร์
ชุดประกอบมอเตอร์
ชุดประกอบมอเตอร์

ใช้เครื่องมือพันลวดพันสายไฟรอบๆ ตัวนำของตัวปล่อย IR สองตัวและตัวรับ IR สองตัว รหัสสีสายไฟเพื่อให้คุณรู้ว่าปลายด้านไหน จากนั้นตัดสายนำออกจากไดโอด ดังนั้นให้เพียงแค่พันลวดพันสายไฟจากนั้น เลื่อนสายไฟผ่านไกด์ในที่ยึดมอเตอร์ จากนั้นดันไดโอดเข้าที่ สายไฟถูกกำกับไว้เพื่อไม่ให้มองเห็นได้จนกว่าจะออกจากด้านหลังของเครื่อง สายไฟเหล่านี้สามารถต่อเข้ากับสายมอเตอร์ได้ ตอนนี้ติดตั้งสเต็ปเปอร์มอเตอร์โดยใช้สลักเกลียว M3 สี่ตัว ทำซ้ำขั้นตอนนี้สำหรับมอเตอร์ตัวที่สอง

ขั้นตอนที่ 6: การประกอบฉาก

การประกอบเวที
การประกอบเวที
การประกอบเวที
การประกอบเวที
การประกอบเวที
การประกอบเวที
การประกอบเวที
การประกอบเวที

กาวส่วนฐาน 1 และฐาน 2 เข้าด้วยกัน โดยหนึ่งในนั้นมีช่องหกเหลี่ยมสำหรับน็อต M3 เมื่อกาวแห้งแล้ว ให้ตอกน็อต M3 เข้าที่ น็อตจะไม่หมุนเมื่อกดเข้าไปในบอร์ด ดังนั้นคุณจะสามารถขันน็อตได้ในภายหลัง ตอนนี้ทากาวแผ่นฐานที่สาม (ฐาน 3) เพื่อปิดน็อต

ตอนนี้ได้เวลาประกอบแท่นยึดตะกั่ว-นัทแล้ว ล้างไส้หลอดส่วนเกินออกจากที่ยึด จากนั้นดันน็อต M3 สี่ตัวเข้าที่ พวกมันแน่นพอดี ดังนั้นตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณเคลียร์พื้นที่สลักและน็อตออกด้วยไขควงปากแบนขนาดเล็ก เมื่อน็อตอยู่ในแนวเดียวกันแล้ว ให้ดันน็อตลีดเข้าไปในแท่นยึดแล้วติดด้วยสลักเกลียว M3 4 ตัว

ติดหมอนบล็อก ตัวยึดตัวเลื่อน และฐานยึดมอเตอร์สำหรับตัวแปลเชิงเส้น X-direction เข้ากับฐาน ใส่ส่วนประกอบลีดน็อตเข้ากับลีดสกรู แล้วเลื่อนสกรูลีดเข้าที่ ใช้ข้อต่อเพื่อเชื่อมต่อมอเตอร์กับลีดสกรู วางชุดตัวเลื่อนลงในแท่งแล้วดันแท่งเข้าไปในตัวยึดตัวเลื่อน ขั้นสุดท้าย ให้ติดส่วนต่อขยายการเมานต์สไลเดอร์ด้วยสลักเกลียว M3

แผ่นไม้อัด X1 และ X2 ติดกาวในลักษณะเดียวกันกับฐาน ขั้นตอนเดียวกันนี้ทำซ้ำสำหรับตัวแปลเชิงเส้นทิศทาง Y และขั้นตัวอย่าง

ขั้นตอนที่ 7: เครื่องสแกนอิเล็กทรอนิกส์

สแกนเนอร์อิเล็กทรอนิกส์
สแกนเนอร์อิเล็กทรอนิกส์
สแกนเนอร์อิเล็กทรอนิกส์
สแกนเนอร์อิเล็กทรอนิกส์
สแกนเนอร์อิเล็กทรอนิกส์
สแกนเนอร์อิเล็กทรอนิกส์

สเต็ปเปอร์มอเตอร์แต่ละตัวมีสายเคเบิลสี่เส้นที่เชื่อมต่อกับโมดูล H-bridge สายเคเบิลทั้งสี่จากตัวส่งและตัวรับ IR เชื่อมต่อกับตัวต้านทานตามแผนภาพด้านบน เอาต์พุตของเครื่องรับเชื่อมต่อกับอินพุตแบบอะนาล็อก A0 และ A1 โมดูล H-bridge สองโมดูลเชื่อมต่อกับพิน 4-11 บน Arduino Nano ปุ่มกดเชื่อมต่อกับพิน 2 พร้อมตัวต้านทาน 1kOhm สำหรับการป้อนข้อมูลของผู้ใช้อย่างง่าย

ในที่สุด ปุ่มทริกเกอร์สำหรับ dSLR ก็เชื่อมต่อกับชัตเตอร์ระยะไกล เช่นเดียวกับที่ฉันทำกับเครื่องสแกน CT ของฉัน (ดูขั้นตอนที่ 7) ตัดสายชัตเตอร์ระยะไกล สายไฟมีป้ายกำกับดังนี้:

สีเหลือง – โฟกัส

สีแดง – ชัตเตอร์

สีขาว-พื้น

ในการที่จะโฟกัสภาพนั้น จะต้องต่อสายสีเหลืองกับกราวด์ ในการถ่ายภาพ ต้องต่อสายสีเหลืองและสีแดงกับกราวด์ ฉันเชื่อมต่อไดโอดและสายสีแดงเข้ากับพิน 12 จากนั้นจึงเชื่อมต่อไดโอดอีกตัวและสายสีเหลืองเข้ากับพิน 13 การตั้งค่าเป็นไปตามที่อธิบายไว้ใน DIY Hacks และ How-Tos

ขั้นตอนที่ 8: การรับภาพ Gigapixel

การรับภาพ Gigapixel
การรับภาพ Gigapixel

สิ่งที่แนบมาคือรหัสสำหรับกล้องจุลทรรศน์กิกะพิกเซล ฉันใช้ไลบรารี Stepper เพื่อควบคุมมอเตอร์ด้วย H-bridge ในตอนต้นของโค้ด คุณต้องระบุขอบเขตการมองเห็นของกล้องจุลทรรศน์และจำนวนภาพที่คุณต้องการได้รับในแต่ละทิศทาง

ตัวอย่างเช่น กล้องจุลทรรศน์ที่ฉันสร้างมีระยะการมองเห็นประมาณ 8.2 มม. x 5.5 มม. ดังนั้นฉันจึงสั่งให้มอเตอร์เลื่อน 8 มม. ในทิศทาง x และ 5 มม. ในทิศทาง y ในแต่ละทิศทางจะได้รับภาพ 11 ภาพ รวมเป็นภาพ 121 ภาพสำหรับภาพขนาดกิกะพิกเซลเต็ม (รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ในขั้นตอนที่ 11) จากนั้นโค้ดจะคำนวณจำนวนขั้นตอนที่มอเตอร์ต้องทำเพื่อแปลสเตจด้วยจำนวนนี้

ขั้นตอนต่างๆ รู้ได้อย่างไรว่าสัมพันธ์กับมอเตอร์อย่างไร? สเตจแปลโดยไม่ต้องตีปลายด้านใดด้านหนึ่งได้อย่างไร ในรหัสการตั้งค่า ฉันเขียนฟังก์ชันที่ย้ายพื้นที่งานไปในแต่ละทิศทาง จนกว่ามันจะแบ่งเส้นทางระหว่างตัวปล่อย IR และตัวรับ IR เมื่อสัญญาณบนตัวรับสัญญาณ IR ลดลงต่ำกว่าเกณฑ์บางจุด มอเตอร์จะหยุดทำงาน จากนั้นโค้ดจะติดตามตำแหน่งของพื้นที่งานซึ่งสัมพันธ์กับตำแหน่งบ้านนี้ รหัสถูกเขียนขึ้นเพื่อไม่ให้มอเตอร์แปลไกลเกินไปซึ่งจะทำให้สเตจวิ่งไปที่ปลายอีกด้านของลีดสกรู

เมื่อปรับเทียบแท่นในแต่ละทิศทางแล้ว แท่นจะถูกแปลไปที่ศูนย์กลาง ฉันวางกล้องจุลทรรศน์ dSLR ไว้เหนือเวทีโดยใช้ขาตั้งกล้อง สิ่งสำคัญคือต้องจัดแนวช่องของกล้องให้ตรงกับเส้นตัดขวางบนพื้นที่ตัวอย่าง เมื่อเวทีอยู่ในแนวเดียวกับกล้องแล้ว ฉันก็ปิดฉากด้วยเทปของจิตรกรแล้ววางตัวอย่างไว้บนเวที ปรับโฟกัสด้วยทิศทาง z ของขาตั้งกล้อง จากนั้นผู้ใช้กดปุ่มเพื่อเริ่มการได้มา เวทีแปลไปที่มุมล่างซ้ายและกล้องทำงาน จากนั้นแรสเตอร์บนเวทีจะสแกนตัวอย่าง ในขณะที่กล้องถ่ายภาพในแต่ละตำแหน่ง

แนบมาด้วยเป็นรหัสบางส่วนสำหรับการแก้ไขปัญหามอเตอร์และเซ็นเซอร์ IR

ขั้นตอนที่ 9: การต่อภาพ

เย็บรูปภาพ
เย็บรูปภาพ
เย็บรูปภาพ
เย็บรูปภาพ
เย็บรูปภาพ
เย็บรูปภาพ
เย็บรูปภาพ
เย็บรูปภาพ

ด้วยภาพทั้งหมดที่ได้รับ ตอนนี้คุณกำลังเผชิญกับความท้าทายในการต่อภาพทั้งหมดเข้าด้วยกัน วิธีหนึ่งในการจัดการการต่อภาพคือการจัดแนวภาพทั้งหมดในโปรแกรมกราฟิกด้วยตนเอง (ฉันใช้ Graphic ของ Autodesk) สิ่งนี้จะได้ผลอย่างแน่นอน แต่อาจเป็นกระบวนการที่เจ็บปวด และขอบของภาพจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนในภาพขนาดกิกะพิกเซล

อีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้เทคนิคการประมวลผลภาพเพื่อต่อภาพเข้าด้วยกันโดยอัตโนมัติ แนวคิดคือการค้นหาคุณลักษณะที่คล้ายคลึงกันในส่วนที่ทับซ้อนกันของรูปภาพที่อยู่ติดกัน จากนั้นจึงใช้การแปลงการแปลกับรูปภาพเพื่อให้รูปภาพอยู่ในแนวเดียวกัน สุดท้าย สามารถผสมขอบเข้าด้วยกันได้โดยการคูณส่วนที่ทับซ้อนกันด้วยตัวคูณน้ำหนักเชิงเส้นแล้วบวกเข้าด้วยกัน นี่อาจเป็นอัลกอริธึมที่น่ากังวลในการเขียนหากคุณยังใหม่ต่อการประมวลผลภาพ ฉันทำงานกับปัญหามาระยะหนึ่งแล้ว แต่ไม่สามารถให้ผลลัพธ์ที่น่าเชื่อถือได้อย่างเต็มที่ อัลกอริธึมมีปัญหามากที่สุดกับตัวอย่างที่มีคุณลักษณะคล้ายกันมากตลอด เช่น จุดในภาพนิตยสาร สิ่งที่แนบมาคือรหัสที่ฉันเขียนใน Matlab แต่ต้องมีการทำงานบางอย่าง

ตัวเลือกสุดท้ายคือการใช้โปรแกรมเย็บภาพถ่ายระดับกิกะพิกเซล ฉันไม่มีอะไรจะแนะนำ แต่ฉันรู้ว่าพวกเขาอยู่ที่นั่น

ขั้นตอนที่ 10: ประสิทธิภาพของกล้องจุลทรรศน์

ประสิทธิภาพของกล้องจุลทรรศน์
ประสิทธิภาพของกล้องจุลทรรศน์
ประสิทธิภาพของกล้องจุลทรรศน์
ประสิทธิภาพของกล้องจุลทรรศน์

ในกรณีที่คุณพลาด นี่คือผลลัพธ์: ภาพนิตยสาร ผ้าปูโต๊ะโครเชต์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เบ็ดเตล็ด

ข้อมูลจำเพาะของระบบแสดงอยู่ในตารางด้านบน ฉันลองถ่ายภาพด้วยเลนส์ทางยาวโฟกัสทั้ง 28 มม. และ 50 มม. ฉันประมาณความละเอียดที่ดีที่สุดของระบบตามขีดจำกัดการเลี้ยวเบน (ประมาณ 6μm) เป็นการยากที่จะทดสอบโดยปราศจากเป้าหมายที่มีความละเอียดสูง ฉันพยายามพิมพ์ไฟล์เวกเตอร์ที่อยู่ในฟอรัมการถ่ายภาพขนาดใหญ่นี้ แต่ฉันถูกจำกัดด้วยความละเอียดของเครื่องพิมพ์ สิ่งที่ดีที่สุดที่ฉันสามารถระบุได้ด้วยงานพิมพ์นี้คือระบบมีความละเอียด <40μm ฉันยังมองหาคุณลักษณะเล็กๆ น้อยๆ ที่แยกออกมาในตัวอย่างด้วย คุณลักษณะที่เล็กที่สุดในงานพิมพ์จากนิตยสารคือจุดหมึก ซึ่งฉันคาดว่าน่าจะอยู่ที่ประมาณ 40μm เช่นกัน ดังนั้นฉันจึงไม่สามารถใช้มันเพื่อประเมินความละเอียดได้ดีขึ้น มีจุดแบ่งขนาดเล็กในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ค่อนข้างโดดเดี่ยว เนื่องจากฉันรู้ระยะการมองเห็น ฉันสามารถนับจำนวนพิกเซลที่ใช้จุดจุดเล็ก ๆ เพื่อให้ได้ความละเอียดโดยประมาณประมาณ 10-15μm

โดยรวมแล้ว ฉันพอใจกับประสิทธิภาพของระบบ แต่ฉันมีหมายเหตุไว้สองสามข้อในกรณีที่คุณต้องการลองใช้โครงการนี้

ความเสถียรของสเตจ: ขั้นแรก หาส่วนประกอบสเตจเชิงเส้นคุณภาพสูง ส่วนประกอบที่ฉันใช้มีประโยชน์มากกว่าที่ฉันคิด ฉันใช้ที่ยึดตัวเลื่อนเพียงตัวเดียวในชุดอุปกรณ์สำหรับไม้เท้าแต่ละอัน ดังนั้นนั่นอาจเป็นสาเหตุที่ทำให้เวทีรู้สึกไม่มั่นคงนัก เวทีทำงานได้ดีพอสำหรับฉัน แต่นี่จะกลายเป็นปัญหามากขึ้นสำหรับระบบกำลังขยายที่สูงขึ้น

เลนส์สำหรับความละเอียดสูงขึ้น: แนวคิดเดียวกันนี้สามารถใช้กับกล้องจุลทรรศน์กำลังขยายที่สูงขึ้นได้ อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องใช้มอเตอร์ขนาดเล็กที่มีขนาดขั้นที่ละเอียดกว่า ตัวอย่างเช่น กำลังขยาย 20 เท่าด้วย dSLR นี้จะส่งผลให้มีระยะการมองเห็น 1 มม. (หากกล้องจุลทรรศน์สามารถถ่ายภาพระบบที่มีขนาดใหญ่ขนาดนั้นได้โดยไม่มีขอบมืด) Electronupdate ใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์จากเครื่องเล่นซีดีในรูปแบบที่สวยงามสำหรับกล้องจุลทรรศน์กำลังขยายที่สูงขึ้น ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือระยะชัดลึกที่ตื้น ซึ่งหมายความว่าการถ่ายภาพจะถูกจำกัดเฉพาะตัวอย่างที่บาง และคุณจะต้องมีกลไกการแปลที่ละเอียดยิ่งขึ้นในทิศทาง z

ความเสถียรของขาตั้งกล้อง: ระบบนี้จะทำงานได้ดีขึ้นด้วยตัวยึดกล้องที่เสถียรกว่า ระบบเลนส์มีน้ำหนักมากและขาตั้งกล้องเอียง 90 องศาจากตำแหน่งที่ออกแบบไว้ ฉันต้องพันเทปที่ขาขาตั้งกล้องเพื่อช่วยให้ทรงตัวได้มั่นคง ชัตเตอร์ยังสามารถเขย่ากล้องได้มากพอที่จะเบลอภาพได้

แนะนำ: