Microscópio 3D altamente preciso e flexível desenvolvido para colaboração internacional

Atualmente, trabalhar em equipes globais que colaboram regularmente tornou-se comum, e as ferramentas que facilitam esse trabalho são cada vez mais vitais. Nesse sentido, a Octonus desenvolveu o 3DDM, um microscópio digital 3D altamente preciso que permite que os membros de uma equipe localizados em diferentes pontos visualizem um objeto 3D simultaneamente, em uma sala de reunião virtual. O 3DDM também oferece uma variedade de opções para aprimoramento de imagens, permitindo que os espectadores vejam uma imagem mais detalhada e completa de um objeto de forma rápida, utilizando um único sistema.

O que é o Octonus 3DDM e como funciona?

 O Octonus 3DDM é baseado no estereomicroscópio M205a da Leica Microsystems (Wetzlar, Alemanha). O 3DDM consiste em uma plataforma padrão Leica com as seguintes adições: um suporte para objetos montado em um palco motorizado, um sistema de iluminação LED customizado e um par de câmeras Grasshopper3 da FLIR (anteriormente Point Grey).

Para criar uma imagem, o operador monta uma amostra no suporte de objeto do 3DDM. O operador pode girar a amostra sob os campos de visão das câmeras utilizando um dispositivo padrão, como mouse, teclado ou joystick 3D. Ao mesmo tempo, ajustes em uma unidade de foco instalada nas câmeras e na abertura óptica do sistema permitem a captura de imagens de vídeo 3D nítidas.

À medida que a amostra iluminada gira no suporte do objeto, as duas câmeras coloridasGrasshopper GS3-U3-23S6C-C capturam um fluxo de vídeo ao vivo e de alta qualidade. O PC armazena os dados que as câmeras capturam em um formato de vídeo compacto, como um fluxo de vídeo 3D ou uma imagem 3D/2D. Ele também armazena o conjunto completo de dados para cada quadro (todas as configurações digitais da abertura óptica, do sistema de iluminação e do suporte) sobre as imagens ou sequências de vídeo. Isso possibilita o processamento de dados ao vivo ou gravados.

O software de análise das imagens executado no PC mede os recursos do objeto, com uma precisão de até dez micrômetros. Um modo 2D/3D combinado permite que medições sejam feitas no espaço 3D e ao longo de um plano de projeção através do objeto.

Iluminação de objetos e opções de aprimoramento digital do 3DDM

Graças às fontes de luz LED multifuncionais do microscópio, existem várias maneiras de iluminar uma amostra. As fontes de luz podem fornecer iluminação NIR ou UV visível coaxialmente, na parte traseira ou lateral da amostra, dependendo de sua programação. A iluminação em campo escuro, uma técnica bem adequada para capturar sequências de imagens de amostras biológicas vivas e não coradas, pode melhorar o contraste das imagens que são coletadas. O 3DDM também oferece uma variedade de opções de aprimoramento digital que permitem aos operadores capturar detalhes. Os exemplos incluem:

Figura 1: Interior dos peixes.  Linha superior à esquerda: luz traseira. Linha superior à direita: luz superior.  Campo de visão 16 mm.  Linha inferior à esquerda: luz de campo escuro. Linha inferior à direita: luz NIR.   Campo de visão 18 mm.

• Imagens com alta faixa dinâmica (HDRI) aumentam a captura correta dos detalhes da imagem em áreas que foram originalmente mal expostas.
• O mapeamento de tons de 12 bits permite a visualização precisa de imagens HDR em monitores padrão.
• A tecnologia de Profundidade de Campo Estendida (EDF) substitui a análise de uma série de fotos pela análise de uma única foto que mostra todo o objeto em foco.
• Um algoritmo de costura de imagem que aumenta automaticamente a resolução da imagem e o campo de visão.

Outros recursos do 3DDM

Sala de reunião virtual

O 3DDM facilita a colaboração global das equipes utilizando TVs em 3D e óculos estéreo para criar uma sala de reunião virtual. Os apresentadores podem adicionar imagens anotadas ou direcionar a atenção do colega para detalhes importantes usando o cursor do mouse, deslocando a imagem, ampliando e afastando, alterando o FPS ou adicionando e removendo camadas. Elementos do mundo real podem ser complementados por entradas geradas por computador, como modelos em 3D, instrumentos de medição e realidade aumentada.

Customização

O 3DDM oferece um C++ SDK (Kit de desenvolvimento de software) para clientes e desenvolvedores. O SDK permite o controle da iluminação, da unidade óptica e do suporte do sistema. Também permite extensões ou adições aos algoritmos de processamento de imagem existentes.

Próximos passos

Em um futuro próximo, a Octonus ampliará a resolução das imagens de vídeo em 3D que o 3DDM captura, atualizando suas câmeras de 2.3 MP para 5-12 MP.

Sobre a Octonus

Com mais de vinte anos de experiência na produção de sistemas industriais de processamento e análise de imagens, a Octonus forneceu hardware e software para vários projetos. A empresa é pioneira no desenvolvimento de métodos ópticos para reconstrução da estrutura interna de objetos semitransparentes, bem como no desenvolvimento de modelos em 3D precisos de objetos de 2 a 50 mm de tamanho.

octonus.com
Para referências: dm@octonus.com