디지털 현미경
Digital microscope |
디지털 현미경은 광학 및 디지털 카메라를 사용하여 모니터에 이미지를 출력하는 전통적인 광학 현미경의 변형입니다. 때로는 컴퓨터에서 실행되는 소프트웨어를 통해서도 가능합니다.디지털 현미경은 자체 LED 광원을 내장하는 경우가 많고, 광학 현미경과 달리 접안렌즈를 통해 직접 시료를 관찰할 수 있는 장치가 없다.이미지는 디지털 회로에 초점이 맞춰져 있기 때문에 시스템 전체가 모니터 이미지에 맞게 설계되어 있습니다.사람의 눈을 위한 광학은 생략되었다.
디지털 현미경은 보통 저렴한 USB 디지털 현미경부터 수만 달러짜리 첨단 산업용 디지털 현미경까지 다양합니다.저가 상용 현미경은 일반적으로 조명에 대한 광학(예: 쾰러 조명 및 위상 대비 조명)을 생략하고 매크로 렌즈가 있는 웹캠에 더 가깝다.광학 현미경은 디지털 카메라를 장착할 수도 있다.
역사
초기 디지털 현미경은 1986년 일본 도쿄의 한 회사에 의해 만들어졌는데, 지금은 Hirox Co.[1]로 알려져 있다.그것은 컨트롤 박스와 컴퓨터에 연결된 렌즈를 포함하고 있었다.컴퓨터에 대한 원래 연결은 S-비디오 연결을 통해 아날로그로 연결되었습니다.시간이 흐르면서 디지털 카메라에서 나오는 많은 양의 디지털 정보를 처리하기 위해 연결부가 Firewire 800으로 변경되었습니다.2005년경에는 컴퓨터는 필요 없지만 모니터와 컴퓨터가 내장되어 있는 고급 올인원 유닛이 출시되었습니다.그 후 2015년 말, 다시 한번 컴퓨터가 분리되었지만 USB 3.0으로 컴퓨터에 연결하여 USB 연결의 속도와 수명을 활용할 수 있는 시스템을 출시했습니다.또한 이 시스템은 케이블 수와 장치 자체의 물리적 크기를 줄임으로써 이전 모델보다 훨씬 더 소형화되었습니다.
USB 포트의 발명으로 품질과 배율이 다양한 USB 현미경이 탄생했습니다.특히 기존의 광학 현미경에 비해 가격이 계속 떨어지고 있다.일반적으로 컴퓨터에 직접 녹화되는 고해상도 이미지를 제공하며 내장 LED 광원으로 컴퓨터 파워를 사용합니다.해상도는 특정 모델에서 사용 가능한 메가픽셀 수(1.3 MP, 2 MP, 5 MP 이상)와 직접 관련이 있습니다.
스테레오 및 디지털 현미경
스테레오 현미경과 디지털 현미경의 주된 차이점은 배율이다.스테레오 현미경에서는 접안렌즈 배율에 대상 배율을 곱하여 배율을 구한다.디지털 현미경에는 접안렌즈가 없기 때문에 이 방법으로는 배율을 찾을 수 없습니다.대신 디지털 현미경의 배율은 원래 샘플이 15인치 모니터에서 재생되는 횟수에 따라 결정되었습니다.모니터의 사이즈는 변화하고 있습니다만, 사용하는 카메라 칩의 물리적인 사이즈는 변화하고 있지 않습니다.그 결과, 사용하는 모니터의 사이즈에 관계없이, 배율 번호와 시야는 원래의 정의와 같습니다.광학 현미경과 디지털 현미경의 평균 배율 차이는 약 40%입니다.따라서 일반적으로 입체 현미경의 배율은 디지털 현미경의 [citation needed]배율보다 40% 적다.
디지털 현미경은 CCD카메라에 직접 투사되는 영상을 가지고 있기 때문에 스테레오 현미경을 사용하는 것보다 더 고품질의 녹화가 가능하다.스테레오 현미경으로, 렌즈는 눈의 광학용으로 만들어졌다.CCD 카메라를 스테레오 현미경에 부착하면, 접안 렌즈에 타협이 생긴 화상이 됩니다.디지털 현미경을 사용하면 모니터 이미지 및 기록된 이미지가 더 고품질일 수 있지만 현미경을 사용하면 원하는 [citation needed]현미경을 지정할 수 있습니다.
현미경용 디지털 접안 렌즈
현미경용 디지털 접안렌즈 소프트웨어에는 위상 대비 관찰, 밝고 어두운 필드 관찰, 마이크로 사진, 이미지 처리, µm 단위의 입자 크기 결정, 병리 보고서 및 환자 관리자, 마이크로 사진, 비디오 녹화, 도면 및 라벨 등의 다목적 액세서리가 포함되어 있습니다.링 등
결의안
일반적인 200만 화소 CCD에서는 1600×1200 화소의 이미지가 생성됩니다.이미지의 해상도는 카메라와 함께 사용되는 렌즈의 시야에 따라 달라집니다.대략적인 픽셀 해상도는 수평 시야(FOV)를 1600으로 나누어 확인할 수 있습니다.
서브픽셀 이미지를 생성함으로써 해상도를 높일 수 있습니다.픽셀 이동 방법은 여러 겹치는 이미지를 촬영하기 위해 액추에이터를 사용하여 CCD를 물리적으로 이동합니다.현미경내의 화상을 조합하는 것으로써, 서브 픽셀 해상도를 생성할 수 있다.이 방법은 서브픽셀 정보를 제공하며 표준 이미지의 평균화도 서브픽셀 정보를 제공하는 검증된 방법입니다.
2D 측정
대부분의 하이엔드 디지털 현미경 시스템은 샘플을 2D로 측정할 수 있습니다.측정은 픽셀 간 거리를 측정하여 화면에서 수행됩니다.이를 통해 길이, 너비, 대각선 및 원 측정뿐만 아니라 더 많은 작업을 수행할 수 있습니다.어떤 시스템은 심지어 입자를 셀 수 있다.
3D 측정
디지털 현미경으로 화상 적층하여 3D 측정을 할 수 있습니다.스텝 모터를 사용하여 시스템은 시야의 가장 낮은 초점 평면에서 가장 높은 초점 평면으로 영상을 가져옵니다.그런 다음 이러한 영상을 대조도에 따라 3D 모델로 재구성하여 샘플의 3D 컬러 영상을 제공합니다.이러한 3D 모델로부터 측정이 가능하지만, 그 정확도는 렌즈의 스텝 모터와 필드 깊이를 기반으로 합니다.
2D 및 3D 타일링
스티치 또는 파노라마 제작이라고도 하는 2D 및 3D 타일링은 이제 더 진보된 디지털 현미경 시스템으로 수행할 수 있습니다.2D 타일링에서는 XY 단계를 이동하여 실시간으로 이미지가 심리스하게 함께 자동으로 타일링됩니다.3D 타일링은 2D 타일링의 XY 단계 이동과 3D 측정의 Z축 이동을 결합하여 3D 파노라마를 만듭니다.
USB 현미경
디지털 현미경은 USB 커넥터를 통해 컴퓨터에 연결하는 US$20의 저렴한 단위부터 수만 달러의 단위까지 다양합니다.이러한 첨단 디지털 현미경 시스템은 일반적으로 자급식이며 컴퓨터를 [citation needed]필요로 하지 않습니다.
USB를 통해 연결되는 일부 저렴한 현미경에는 스탠드가 없거나 고정식 조인트가 있는 간단한 스탠드가 있습니다.기본적으로 작은 렌즈와 센서를 갖춘 매우 단순한 웹 카메라로, 매우 가까운 거리에 초점을 맞출 수 있도록 기계적으로 배치되어 렌즈에 매우 가깝지 않은 피사체를 볼 수 있습니다.일반적으로 배율은 사용자가 10배에서 200-400배까지 조정할 수 있습니다.[citation needed]
컴퓨터에 접속하는 디바이스는, 동작시키기 위해서 소프트웨어가 필요합니다.기본 조작에는 현미경 이미지 보기와 "스냅샷" 기록이 포함됩니다.보다 심플한 디바이스에서도 가능한 고도의 기능에는 동영상 기록, 시간 경과 사진 촬영, 측정, 이미지 강화, 주석 등이 있습니다.컴퓨터에 접속하는 심플한 유닛의 대부분은 표준 운영체제 설비를 사용하고 있어 디바이스 고유의 드라이버는 필요 없습니다.그 결과, 많은 현미경 소프트웨어 패키지가 다른 현미경과 상호 호환되게 사용될 수 있습니다.다만, 이러한 소프트웨어는, 보다 고도의 디바이스 고유의 기능을 서포트하지 않는 경우가 있습니다.기본적인 조작은 컴퓨터 operating system에 포함되어 있는 소프트웨어로 가능합니다.Windows XP 에서는, 특별한 드라이버가 필요 없는 현미경의 화상을 [citation needed]제어판의 「스캐너와 카메라」로부터 표시 및 기록할 수 있습니다.
보다 진보된 디지털 현미경 유닛에는 표준 광학 현미경과 유사하게 현미경을 고정하고 랙을 올리거나 내릴 수 있는 스탠드가 있습니다.스텝 모터 및 자동화 단계를 통해 3차원 모두에서 보정된 움직임을 사용할 수 있습니다.해상도, 화질, 다이나믹 레인지 등은 가격에 따라 다릅니다.픽셀 수가 적은 시스템에서는 프레임레이트(30~100fps)가 높고 처리속도가 빨라집니다.HDR(High Dynamic Range) 등의 기능을 사용하면 처리 속도가 빨라집니다.범용 현미경 외에도 특정 용도에 특화된 기구들이 생산된다.이러한 유닛의 배율은 최대 0~10,000배, 올인원 시스템(컴퓨터 내장) 또는 데스크탑 컴퓨터에 접속할 수 있습니다.또, 이미지의 품질 뿐만이 아니라, 기능, 시스템 구성의 품질에 있어서도, [citation needed]보다 긴 수명을 가지는 USB 현미경과는 다릅니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ "About Us Hirox USA". www.hirox-usa.com. Archived from the original on 2015-02-28.
