現(xiàn)如今，全球跨國際性的合作已很常見，而有效促進(jìn)合作更便利的工具就顯得尤為重要。為此，Octonus開發(fā)了3DDM，這是一款高度精確且靈活的3D數(shù)字顯微鏡，能夠讓身處不同位置的團(tuán)隊(duì)成員在虛擬會(huì)議室中同時(shí)查看3D物體。而且3DDM還提供各種圖像增強(qiáng)選項(xiàng)，使查看者可以使用單個(gè)系統(tǒng)快速查看更詳細(xì)和完整的物體圖片。

Octonus憑借超過20年生產(chǎn)工業(yè)圖像處理和分析系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，已為許多項(xiàng)目提供硬件和軟件。該公司是重構(gòu)半透明物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的光學(xué)方法開發(fā)以及2-50毫米尺寸物體的精確3D模型開發(fā)方面的先驅(qū)者。

3DDM的含義及工作原理

Octonus 3DDM是以Leica Microsystems 的（Wetzlar，德國）M205a立體顯微鏡為基礎(chǔ)。3DDM由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Leica平臺(tái)和以下附件組成：一個(gè)安裝在電動(dòng)精密滑臺(tái)上的物體支架，一個(gè)定制的LED照明系統(tǒng)以及一對(duì)FLIR Grasshopper3相機(jī)。

FLIR Grasshopper3相機(jī)

FLIR Grasshopper3 相機(jī)系列將最新的CCD和CMOS技術(shù)與Point Grey的專利技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了高性能、高質(zhì)量的成像。其中Grasshopper3 GigE相機(jī)系列主要使用Sony CCD傳感器和Sony Pregius IMX174傳感器。

為了創(chuàng)建圖像，操作者在3DDM的物體支架上安裝了一個(gè)樣本。操作者可以使用鼠標(biāo)、鍵盤或3D操縱桿等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備在相機(jī)的視野下旋轉(zhuǎn)樣本。同時(shí)，根據(jù)相機(jī)和系統(tǒng)的光學(xué)孔徑調(diào)整聚焦驅(qū)動(dòng)裝置，從而捕獲清晰的3D視頻圖像。

隨著被照明的樣本在物體支架上旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)FLIR Grasshopper GS3- U3-23S6C-C彩色相機(jī)會(huì)捕獲實(shí)時(shí)的高質(zhì)量視頻流。PC以壓縮視頻格式將相機(jī)捕獲的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為3D視頻流或3D/2D圖像。它還在圖像或視頻序列的基礎(chǔ)上存儲(chǔ)每幀的完整數(shù)據(jù)集（光學(xué)孔徑、光照系統(tǒng)和支架的所有數(shù)字設(shè)置），這使處理實(shí)時(shí)或錄制數(shù)據(jù)成為可能。

在PC上運(yùn)行的圖像分析軟件以最高十微米的精度測量物體特性。合并的2D/3D模式允許在3D空間中和沿穿透物體的投影面進(jìn)行測量。

3DDM的物體照明和數(shù)字增強(qiáng)選項(xiàng)

憑借顯微鏡的多功能LED光源，可通過多種方式照明樣本。光源可以同軸提供可見的近紅外或紫外照明，到樣品的背面，或到側(cè)面，具體取決于其編程。暗視野照明是一種非常適用于捕獲純天然活體生物樣本圖片序列的技術(shù)，可增強(qiáng)所收集圖片的對(duì)比度。3DDM還提供各種數(shù)字增強(qiáng)選項(xiàng)，使操作者能夠捕獲細(xì)節(jié)。這些選項(xiàng)的示例包括：

★ 高動(dòng)態(tài)范圍成像 (HDRI) 可在原本曝光不佳的區(qū)域增強(qiáng)正確捕獲的圖像細(xì)節(jié)；

★ 12位色調(diào)映射在標(biāo)準(zhǔn)顯示器上支持精確的HDR圖像顯示；

★擴(kuò)展景深 (EDF) 技術(shù)用顯示整個(gè)聚焦物體的單張照片的分析替代照片序列的分析；

★自動(dòng)提高圖片分辨率和視野的圖像切換算法。

左圖為相機(jī)拍攝的原始圖像，右圖為經(jīng)過局部對(duì)比、擴(kuò)展景深和高動(dòng)態(tài)范圍處理的增強(qiáng)圖像，兩張圖像的視野都為16毫米

3DDM的更多功能

虛擬會(huì)議室

3DDM使用3D電視和立體眼鏡來創(chuàng)建虛擬會(huì)議室，從而促進(jìn)全球團(tuán)隊(duì)合作。演講者可以添加經(jīng)過標(biāo)注的圖像，或通過使用鼠標(biāo)光標(biāo)、切換圖像、放大和縮小、更改FPS或者添加和刪除圖層來將同事的注意力引導(dǎo)到重要的細(xì)節(jié)上。還可以通過3D模型、測量工具和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等計(jì)算機(jī)生成的輸入，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的元素進(jìn)行補(bǔ)充。

定制

3DDM為客戶和開發(fā)人員提供C++ SDK（軟件開發(fā)工具包）。該SDK可用于控制系統(tǒng)的光照、光學(xué)單元和支架，它還允許對(duì)現(xiàn)有圖像處理算法進(jìn)行擴(kuò)展或添加。

后續(xù)步驟

在不久的將來，Octonus將通過把其相機(jī)從2.3 MP 升級(jí)到5-12 MP，提高3DDM所捕獲的3D視頻圖像的分辨率。

原文標(biāo)題：專為國際合作而設(shè)計(jì)的高精密3D顯微鏡，核心因素是......

文章出處：【微信公眾號(hào)：菲力爾】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

責(zé)任編輯：haq