Microscopio 3D altamente preciso y flexible diseñado para la colaboración internacional

Hoy en día, trabajar en equipos globales que colaboran regularmente se ha convertido en algo común y las herramientas que facilitan este trabajo son más importantes que nunca. Teniendo esto en cuenta Octonus desarrolló el 3DDM, un microscopio digital 3D de alta precisión que permite a los miembros de un equipo en diferentes ubicaciones ver un objeto 3D en una sala de reuniones virtuales. El 3DDM también ofrece una variedad de opciones para mejorar la imagen, lo que permite a los espectadores ver rápidamente una imagen más detallada y completa de un objeto, utilizando un solo sistema.

¿Qué es el Octonus 3DDM y cómo funciona?

 El Octonus 3DDM está basado en el estereomicroscopio M205a de Leica Microsystems (Wetzlar, Alemania). El 3DDM consiste en una plataforma Leica estándar con los siguientes aditamentos: un portaobjetos montado en una plataforma motorizada, un sistema de iluminación LED personalizado y un par de cámaras  Grasshopper3 de FLIR (anteriormente Point Gray).

Para crear una imagen, el operador monta una muestra en el portaobjetos del 3DDM. El operador puede rotar la muestra debajo de los campos de visión de las cámaras usando un dispositivo estándar como un mouse, teclado o joystick 3D. Mientras tanto, el ajuste de una unidad de enfoque instalada en las cámaras y la apertura óptica del sistema permiten la captura de imágenes nítidas de video en 3D.

A medida que la muestra iluminada gira sobre el portaobjetos, las dos cámaras  Grasshopper GS3-U3-23S6C-C a color capturan una transmisión de video en vivo y de alta calidad. La PC almacena los datos que las cámaras capturan en un formato de video compacto, ya sea como una secuencia de video 3D o una imagen 3D/2D. También almacena el conjunto completo de datos para cada cuadro (todos los ajustes digitales de la apertura óptica, el sistema de iluminación y el soporte) en la parte superior de las imágenes o secuencias de video. Esto hace posible procesar datos en vivo o grabados.

El programa de análisis de imágenes que se ejecuta en la PC mide las características del objeto, con una precisión de hasta diez micrómetros. Un modo combinado 2D/3D permite realizar mediciones tanto en el espacio 3D como a lo largo de un plano de proyección a través del objeto.

Iluminación de objetos y opciones de mejora digital del 3DDM

Gracias a las fuentes de luz LED multifuncionales del microscopio, hay varias formas de iluminar una muestra. Las fuentes de luz pueden proporcionar iluminación infrarroja o UV visibles coaxialmente, en la parte posterior o en el costado de la muestra, según su programación. La iluminación de campo oscuro, una técnica adecuada para capturar secuencias de imágenes de muestras biológicas vivas e impolutas, puede mejorar el contraste de las imágenes que se recopilan. El 3DDM también ofrece una variedad de opciones de mejora digital que permiten a los operadores capturar detalles. Ejemplos de estos incluyen:

Figura 1: interior de un pez.  Fila superior izquierda: luz trasera. Fila superior derecha: luz superior.  Campo de visión de 16 mm.  Fila inferior izquierda: luz de campo oscuro. Fila inferior derecha: luz infrarroja.  Campo de visión de 18 mm.

• Las imágenes de rango dinámico alto (HDRI) mejoran la captura correcta de los detalles de la imagen en áreas que originalmente estaban mal expuestas.
• La asignación de tonos de 12 bits permite una visualización precisa de imágenes HDR en pantallas estándar.
• La tecnología de profundidad de campo ampliada (EDF) reemplaza el análisis de una serie de fotos con el análisis de una sola fotografía que muestra todo el objeto en foco.
• Un algoritmo de combinación de imágenes que aumenta automáticamente la resolución de la imagen y el campo de visión.

Otras características de la

sala de reuniones virtual 3DDM

La 3DDM facilita la colaboración del equipo global mediante el uso de televisores 3D y anteojos estéreo para crear una sala de reuniones virtual. Los presentadores pueden agregar imágenes con anotaciones o dirigir la atención de sus colegas a los detalles importantes utilizando el cursor del mouse, desplazando la imagen, acercando y alejando, cambiando los cuadros por segundo o agregando y quitando capas. Los elementos del mundo real se pueden complementar con entradas generadas por computadora, como modelos 3D, instrumentos de medición y realidad aumentada.

Personalización

La 3DDM proporciona un SDK de C++ (Kit de desarrollo de software) para clientes y desarrolladores. El SDK habilita el control de la iluminación, la unidad óptica y el soporte del sistema. También admite extensiones o adiciones a algoritmos de procesamiento de imágenes existentes.

Próximos pasos

En un futuro cercano, Octonus aumentará la resolución de las imágenes de video 3D que capturan la 3DDM actualizando sus cámaras de 2,3 MP a 5-12 MP.

Acerca de Octonus

Con más de veinte años de experiencia en la producción de sistemas industriales de procesamiento y análisis de imágenes, Octonus ha suministrado dispositivos y programas para muchos proyectos. La compañía es pionera en el desarrollo de métodos ópticos para reconstruir la estructura interna de objetos semitransparentes, así como en el desarrollo de modelos 3D precisos de objetos de 2 a 50 mm de tamaño.

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Para referencia: dm@octonus.com