专为国际合作而设计的高度精确和灵活的 3D 显微镜

今天,在定期合作的全球团队中工作已变得很常见,而促进这种工作的工具比以往任何时候都更加重要。 认识到这一点后,Octonus 开发了 3DDM,它是一款高度精确且灵活的 3D 数字显微镜,可使身处不同位置的团队成员在虚拟会议室中同时查看 3D 物体。 3DDM 还提供各种图像增强选项,使查看者可以使用单一系统快速查看更详细和完整的物体图片。

Octonus 3DDM 的含义及其工作原理是什么?

Octonus 3DDM 以 Leica Microsystems 的(德国韦茨拉尔)M205a 立体显微镜为基础。 3DDM 由一个标准 Leica 平台和以下附件组成:一个安装在电动精密滑台上的物体支架,一个定制的 LED 照明系统以及一对 FLIR(以前称为 Point Grey)Grasshopper3 相机。

为了创建图像,操作者在 3DDM 的物体支架上安装了一个样本。 操作者可以使用鼠标、键盘或 3D 操纵杆等标准设备在相机的视野下旋转样本。 同时,根据相机和系统的光学孔径调整聚焦驱动装置,从而捕获清晰的 3D 视频图像。

随着被照明的样本在物体支架上旋转,两个 Grasshopper GS3- U3-23S6C-C 彩色相机会捕获实时的高质量视频流。 PC 以压缩视频格式将相机捕获的数据存储为 3D 视频流或 3D/2D 图像。 它还在图像或视频序列的基础上存储每帧的完整数据集(光学孔径、光照系统和支架的所有数字设置)。 这使处理实时或录制数据成为可能。

在 PC 上运行的图像分析软件以最高十微米的精度测量物体特性。 合并的 2D/3D 模式允许在 3D 空间中和沿穿透物体的投影面进行测量。

3DDM 的物体照明和数字增强选项

凭借显微镜的多功能 LED 光源,可通过多种方式照明样本。 光源可提供与样本后部或一侧同轴的可见近红外或紫外线光照,具体取决于其编程。 暗视野照明是一种非常适用于捕获纯天然活体生物样本图片序列的技术,可增强所收集图片的对比度。 3DDM 还提供各种数字增强选项,使操作者能够捕获细节。 这些选项的示例包括:

图 1 :鱼内部。上行左图:背照光。 上行右图:顶光。  视野 16毫米。下行左图:暗视野光。 下行右图:NIR光视野 18 毫米。

  • 高动态范围成像 (HDRI) 可在原本曝光不佳的区域增强正确捕获的图像细节。
  • 12 位色调映射在标准显示器上支持精确的 HDR 图像显示。
  • 扩展景深 (EDF) 技术用显示整个聚焦物体的单张照片的分析替代照片序列的分析。
  • 自动提高图片分辨率和视野的图像切换算法。

图 2:左图为相机拍摄的原始图像。右图为经过局部对比、扩展景深和高动态范围处理的增强图像。 两张图像的视野都为 16 毫米。

3DDM 的其他功能

虚拟会议室

3DDM 使用 3D 电视和立体眼镜创建虚拟会议室,从而促进全球团队合作。 演讲者可以添加经过标注的图像,或通过使用鼠标光标、切换图像、放大和缩小、更改 FPS 或者添加和删除图层来将同事的注意力引导到重要的细节上。 可以通过 3D 模型、测量工具和增强现实等计算机生成的输入,对现实世界的元素进行补充。

定制

3DDM 为客户和开发人员提供 C++ SDK(软件开发工具包)。 该 SDK 可用于控制系统的光照、光学单元和支架。 它还允许对现有图像处理算法进行扩展或添加。

后续步骤

在不久的将来,Octonus 将通过将其相机从 2.3 MP 升级到 5-12 MP,增加 3DDM 所捕获的 3D 视频图像的分辨率。

关于 Octonus

凭借超过 20 年生产工业图像处理和分析系统的经验,Octonus 已为许多项目提供硬件和软件。 该公司是重构半透明物体内部结构的光学方法开发以及 2-50 毫米尺寸物体的精确 3D 模型开发方面的佼佼者。

octonus.com
参考文献: dm@octonus.com

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