Цифровой микроскоп

Цифровой микроскоп - это современный микроскоп, в котором отсутствует окуляр, что является огромным отличием от традиционного оптического микроскопа.

У них есть цифровая камера, которая является детектором и устройством вывода изображения. Отображение изображения осуществляется на экране компьютера или мониторе, определяющем цифровой прицел микроскопа. Источником света этого микроскопа является встроенный светодиодный источник по сравнению с оптическим микроскопом, доступ к источнику света которого осуществляется снаружи микроскопа через окуляр. Таким образом, в цифровом микроскопе исключен доступ человека к оптике, поскольку все устройство имеет систему контроля изображения. Существуют варианты цифрового микроскопа, включая цифровые микроскопы USB, которые являются очень дорогими промышленными цифровыми микроскопами, такими как подсветка Kohler и фазово-контрастная подсветка, с установленными веб-камерами и макрообъективами (широкий выбор моделей на сайте: https://planetarium.ru/category/microscope/).

Первый цифровой микроскоп был изготовлен в 1986 году в Токио, Япония, который представлял собой блок управления и объектив, соединенный с камерой. В настоящее время это известно как Hirox Co. LTD. Из-за его компьютеризированного подключения. Он может обрабатывать большие цифровые данные, полученные с цифровой камеры, установленной внутри микроскопа. В 2005 году был изготовлен более совершенный цифровой микроскоп, для которого не требовался компьютер; вместо этого он имел встроенный блок, состоящий из монитора и компьютера. Однако в 2015 году был также сконструирован новый цифровой микроскоп с внешним компьютером с подключением USB, что увеличило срок службы и скорость работы компьютера. Это уменьшило количество внешних кабельных подключений, а также уменьшило размер самого компьютера. У них есть программное обеспечение для обработки изображений, которое регулирует яркость изображения, увеличивает контрастность и масштаб, а также обрезает изображение.

Принцип работы цифрового микроскопа

Цифровые микроскопы оснащены аппаратными и программными средствами, которые обеспечивают их функциональность при фокусировке и извлечении изображения из образца. С помощью установленного программного обеспечения снимается изображение образца, которое можно увидеть на экране монитора компьютера. В зависимости от программного обеспечения визуализированные изображения могут быть записаны в виде неподвижных или движущихся видеороликов, их можно записывать, редактировать, обрезать, помечать и сохранять. Программное обеспечение также может быть использовано для измерения размеров изображения, увеличения и модификации изображения несколькими способами.

Части цифрового микроскопа

При разработке цифрового микроскопа учитывались две его основные функции. Функции ввода и вывода, и в этом аспекте цифровой микроскоп состоит из двух основных частей:

Аппаратное обеспечение – это в основном аналоговая часть микроскопа с источником света, аналоговым микроскопом, камерой и компонентами камеры. камера заменяет окуляр традиционного микроскопа. Изображение с образца фокусируется на камере и отображается на экране монитора компьютера, которое затем сохраняется и также может быть обработано.
Программное обеспечение – это раздел микроскопа, который содержит драйверы камеры и программное обеспечение для обработки изображений, которое имеет организованные блоки, которые включают в себя блок просмотра, блок регулировки яркости, блок контрастности изображения, блок выравнивания гистограммы, блок масштабирования изображения и блок обрезки изображения. Устройство просмотра изображений непрерывно отображает образец и захватывает изображение с микроскопа, которое сохраняется и обрабатывается в зависимости от предпочтений пользователя. Блок регулировки яркости изображения увеличивает яркость изображения в зависимости от того, сколько света сфокусировано на образце. Он управляет интенсивностью света в пикселях. Регулировка яркости изображения происходит в преобразовании оттенков серого, представленном уравнением:
Jo = Ji + C, (где Jo - выходное изображение, Ji - входное изображение, а C - константа регулировки яркости). C устанавливается в положительное значение для увеличения яркости и в отрицательное значение для уменьшения яркости.

Типы цифровых микроскопов

В зависимости от функции микроскопа и пользователей были изготовлены и маркированы различные цифровые микроскопы, большинство из которых являются портативными и простыми в использовании. Использование может варьироваться от биомедицинских до промышленных функций. Эти микроскопы сочетаются с высококачественными цифровыми микроскопическими камерами и экраном компьютерного монитора.

Биологические цифровые микроскопы: Это микроскопы с высоким увеличением, которые имеют источник света, установленный под механической ступенью, с объективом 4x-100x с галогенной или светодиодной подсветкой.
Флуоресцентные цифровые микроскопы: Это оптические микроскопы, которые используют флуоресценцию и фосфоресценцию в качестве источников света для получения изображения.
Инвертированные цифровые микроскопы: Это тринокулярные микроскопы, источник света и конденсор которых расположены в верхней части сцены, а объективы - под сценой.
Металлургические цифровые микроскопы: Они предназначены для просмотра металлических поверхностей, проволочных цепей и / или непрозрачных поверхностей.
Фазовые цифровые микроскопы: Это могут быть перевернутые или вертикальные микроскопы, используемые для наблюдения за неокрашенными образцами, которые могут быть как живыми, так и мертвыми.
Стереофонические цифровые микроскопы: Они отражают свет от образца и используются для просмотра электрических компонентов, артефактов, растений, схем и предметов искусства.
Поляризационные цифровые микроскопы: Это особый тип цифровой видеокамеры с сочетанием объектива с высоким увеличением и нескольких сверхярких светодиодов. Они могут оценивать 3D-структуры и составы анизотропных образцов, используя поляризованный свет, который формирует колебания световых волн в одном направлении.
Цифровые USB-микроскопы: Это микроскопы, которые подключаются к компьютеру через USB-разъем. Они имеют постоянно подключенную камеру, в отличие от большинства цифровых микроскопов, камеры которых подключаются с помощью адаптера C-mount и могут быть удалены.
Портативные цифровые микроскопы: Это очень современные цифровые микроскопы, которые интегрированы в систему портативных микроскопов и используются для осмотра поверхностей и судебной экспертизы.
Портативные цифровые микроскопы: Это небольшие цифровые микроскопы с установленными беспроводными системами. они используются для осмотра труднодоступных поверхностей и, следовательно, в основном используются для медицинских поверхностей, осмотра в полевых условиях и для дерматологических исследований.