Как сделать цифровой микроскоп из веб камеры – Своими Руками

Мой самодельный микроскоп из веб-камеры

Как сделать микроскоп из веб-камеры

Если разобрать подходящую (с настраиваемым фокусом) веб-камеру, то можно снять объектив и перевернуть его. В этом случае камера превращается в . микроскоп!

Я использовал вот такую камеру Vimicro USB Camera (на чипсете VC0345 с сенсором OmniVision OV7670) с объективом из двух линз:

Так как в кабеле камеры были добавлены провода для микрофона, что вызывало неудобства в использовании, то я отпаял штатный кабель и припаял другой USB-кабель:

В качестве предметного столика для наблюдения объектов на просвет я использую матовое стекло:

Стекло установлено на пластиковую трубку, а снизу я освещаю его белыми светодиодами фонарика:

Такой микроскоп представляет собой микроскоп проходящего света и позволяет наблюдать интересующий объект в проходящем свете в светлом поле. В результате получается теневое изображение объекта.

Главная проблема заключается в удержании веб-камеры на нужном расстоянии от наблюдаемого объекта, поэтому я делаю много кадров и выбираю лучший:

Для этого я использую написанную мной программу CamScope:

Увеличение моего самодельного цифрового микроскопа

Визуальное (геометрическое) увеличение показывает во сколько раз наблюдаемый объект на экране компьютера больше, чем в натуральную величину. Для оценки этого параметра можно использовать, например, расстояние между штрихами штангенциркуля. Это увеличение зависит от используемого монитора и определяется произведением увеличения объектива на собственное увеличение камеры.
Собственное увеличение камеры определяется отношением размера картинки на экране (например, диагонали) на размер светоприемной матрицы.

Для моего микроскопа на экране ноутбука расстояние между соседними штрихами штангенциркуля (1 миллиметр) составляет 9 сантиметров:

Таким образом, увеличение моего самодельного микроскопа составляет 90 крат .

Оптическое увеличение микроскопа определяется апертурным числом объектива. Апертурное число $F$ (англ. F-number, optical speed – оптическая скорость) прямо пропорционально фокусному расстоянию объектива $f$ и обратно пропорционально диаметру $D$ его входного зрачка: $F = < f over D >$. Эта величина теоретически (из-за волновой природы света) не может превысить 1500 раз.

Для определения линейных размеров предметов в увеличенном виде я определил, что расстояние между штрихами штангенциркуля (1 мм) на снимке составляет 365 пикселей:

Пиксели ЖК-дисплеев

С помощью такой “модифицированной” камеры я получил вот такие изображения пикселей LCD-панели ноутбука:

Слева показано, что при наведении объектива камеры область монитора с белым цветом светятся все три группы субпикселей – красные (R), зеленые (G) и синие (B).
При этом сам пиксель имеет квадратную форму, хотя субпиксели являются прямоугольными, а длина стороны пикселя составляет около 0,25 мм.
На левом изображении видно, что ширина промежутка между красными и синими пикселями больше, чем между синими и зелеными и между зелеными и красными. Но изображение перевернуто, т.е. истинный порядок следования субпикселей RGB. Это подтверждается тестом.
Справа показано, что для создания желтого цвета пикселя светятся только красные (R) и зеленые (G) субпиксели.

А вот изображение субпикселей монитора другого ноутбука при свечении белым цветом вместе с фрагментом символа:

А вот такую картинку я получил для белого цвета на экране телефона Nokia 2710 Navigation Edition:

Вот такая интересная форма у пикселей ЖК-телевизора (воспроизводится голубой цвет):

Поваренная соль

Песок

Глина

Биологические объекты

Слюна

Слюна является одним из популярных объектов наблюдения под микроскопом. Как утверждается, по слюне можно выполнять диагностику.

Волос

Комар

Перо птицы

Видна структура пера – стержень, несущий бородки, которые держат бородочки.

Семя колокольчика

Семена колокольчика очень маленькие – масса одного семечка около 0,2 миллиграмма.

Лист винограда

Тычинка и пестик цветка

Ость колоска ржи

Как видно на снимке, ость имеет зазубрины.

Плесень

Я исследовал выросшую на моркови плесень:

Вот так она выглядит при рассмотрении в мой импровизированный микроскоп:

Кока-кола

Шероховатые поверхности

Матовое стекло

Линза Френеля

Расстояние между бороздками составляет около 0,3 мм.

Печатные платы и радиодетали

Надпись припоем на печатной плате

вид надписи без увеличения:

Если прижать камеру лицевой стороной (без объектива) к темной поверхности, то свет, проходящий с тыльной стороны, высвечивает на оптическом сенсоре проводники печатной платы камеры:

Для ослабления этого эффекта я постарался затемнить тыльную часть печатной платы камеры.

Продолжение следует

Как сделать микроскоп из веб камеры своими руками

Всем доброго времени суток дорогие друзья. В сегодняшней статье я бы с вами хотел поделиться очень интересной идеей самоделки своими руками. Думаю почти все слышали про настольные микроскопы, хорошие модели микроскопов стоят большие деньги, а те которые дешёвые по своим характеристикам очень и очень плохие, но стоят всё равно дорого. Но самоделка которую мы сегодня рассмотрим может решить данную проблему, ведь для ее изготовления будут необходимы только относительно доступные материалы, которые могут валяться без дела, либо же их можно купить за копейки.

В общем сегодня рассмотрим, как можно сделать очень простой настольный микроскоп своими руками. Примечательно, также ещё то, что в изготовлении данного микроскопа, не понадобятся дополнительные линзы и тому подобное. Ну и хватит длинных предисловий, погнали.

Для изготовления настольного микроскопа понадобятся:
-гофрированный картон
-веб камера для компьютера (важно чтобы у неё была функция подстройки фокусировки, поворотом объектива)
-большая металлическая гайка и болт
-светодиодный фонарик, плоского типа

Из инструментов также понадобится:
-канцелярский нож
-ножницы
-линейка
-карандаш
-термоклей
-суперклей
-а также ноутбук или компьютер для вывода изображения с веб камеры

И так, первым делом необходимо взять лист гофрированного картона, линейку и карандаш. Затем нужно с их помощью начертить деталь, похожую на рамку. После чего, вырезаем её с помощью канцелярского ножа.

Затем снова чертим и вырезаем ещё одну арочку, но теперь по меньше, а также небольшую картонную деталь. Всё должно получиться так, как показано на фото ниже:

По факту, вся оптическая и электронная часть микроскопа уже готова и данную веб камеру можно уже использовать в своих целях, но с корпусом всё же лучше, к тому же, без дополнительного освещения вряд-ли получится что-то рассмотреть.

Теперь можно продолжить далее:
Из всё того же гофрированного картона вырезаем ещё три детали. Два квадрата с вырезом по центру под болт и ещё одну длинную деталь, форму которой вы можете увидеть на фото ниже.

Затем надеваем все детали и гайку на болт, после чего приклеиваем на конец картонную заглушку. Всё необходимо делать так, как на фото ниже:

В самый низ микроскопа устанавливаем светодиодный фонарик, включаем его, подключаем веб камеру к компьютеру и всё! Микроскоп полностью готов и осталось только его протестировать. Для этого берём предмет, который хотите рассмотреть, кладём его на прозрачный пластик, настраиваем фокус и рассматриваем объект.

Конечно данный микроскоп не имеет сверх большое увеличение, но с его помощью можно рассмотреть очень тонкий волос, а также клетки (или это не клетки, если что поправьте в комментариях) растения и другие мелкие вещи, недоступные человеческому взгляду. В общем, как занимательная игрушка для ребенка или подростка подходит более чем. Я сам помню, как делал простой микроскоп из линзы от лазера, прикладывал к ней камеру телефона и любовался мелкими деталями мира и это было очень интересно.

Вот видео от автора с подробной сборкой и испытаниями данной самоделки:

Ну и всем спасибо за внимание и удачи в будущих проектах самодельщики!
Источник

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Цифровой микроскоп из веб камеры

Всем давно известно, что весь окружающий мир имеет в своей структуре тонкую организацию, строение которой невозможно различить человеческим глазом. Вся вселенная оставалась долгое время недосягаемой и непознанной, пока ученными не был изобретен микроскоп.
Что такое микроскоп мы все знаем еще со школы. В нем мы рассматривали бактерий, живые и мертвые клетки, предметы и объекты, которые все мы видим каждый день. Через узкий смотровой объектив они чудесным образом превращались в модели из решеток и мембран, нервных сплетений и кровеносных сосудов. В такие моменты осознаешь, насколько этот мир велик и многогранен.
С недавнего времени микроскопы начали делать цифровыми. Они намного удобней и эффективнее, ведь теперь не надо пристально вглядываться в объектив. Достаточно взглянуть на экран монитора, и перед нами предстает увеличенное цифровое изображение рассматриваемого объекта. Представьте, что такое чудо техники можно сделать своими руками из обычной веб-камеры. Не верите? Предлагаем вам убедится в этом вместе с нами.

Необходимые ресурсы для изготовления микроскопа

• Перфорированные пластина, уголок и кронштейны для крепления деревянных деталей;
• Отрезок профильной трубы 15х15 и 20х20 мм;
• Небольшой фрагмент стекла;
• Веб-камера;
• Светодиодный фонарик;
• Болт М8 с четырьмя гайками;
• Винты, гайки.

• Электродрель или шуруповерт со сверлом на 3-4 мм;
• Плоскогубцы;
• Отвертка крестовая;
• Термоклеевой пистолет.

Пошаговая инструкция по сборке цифрового микроскопа

Для штативной основы микроскопа используем перфорированные пластины и уголки из металла. Их используют для соединения деревянных изделий. Они легко скрепляются болтами, а множество отверстий позволяет это сделать на требуемом уровне.

Шаг первый – монтируем основание

Плоскую перфорированную пластину обкладываем с тыльной стороны мягкими мебельными подпятниками. Их просто наклеиваем по углам прямоугольника.

Самоклейка для дорожек

Следующим элементом будет кронштейн или уголок с разносторонними полками. Скрепляем короткую полку кронштейна и пластину-основание болтом с гайкой. Подтягиваем их плоскогубцами для надежности.

Два мелких кронштейна монтируем на край пластины по обеим ее сторонам. К ним прикрепляем еще два уголка подлиннее так, чтобы у нас образовалась небольшая рамка. Это будет основание для смотрового стекла микроскопа. Его можно сделать из небольшого отрезка тонкого стекла.

Источники:

http://acdc.foxylab.com/microscope
http://usamodelkina.ru/12659-kak-sdelat-mikroskop-iz-veb-kamery-svoimi-rukami.html
http://sam-sebe-master.info/cifrovoj-mikroskop-iz-veb-kamery/