Юстировка объективов: Юстировка объектива в домашних условиях
Юстировка фотоаппарата в Санкт-Петербурге с адресами, отзывами и фото
16 мест
- юстировка фотоаппарата — мы нашли для вас 16 сервисных центров в городе Санкт-Петербурге;
- актуальная информация об услугах в Санкт-Петербурге, удобный поиск;
- юстировка фотоаппарата — адреса на карте, отзывы с рейтингом и фотографиями.
ремонт фотоаппаратов
- Метро, район
Рейтинг
- Есть акции
- Онлайн-запись
- Рядом со мной
- Круглосуточно
- Открыто сейчас
- Будет открыто ещё 2 часа
- С отзывами
- С фото
- Рейтинг 4+
- Сортировка По умолчаниюПо цене ➚По цене ➘Сначала лучшиеПо расстоянию
0Другие фильтры
326917″ data-lat=»60.05229″ data-id=»62a0a83a7802c791930e2552″ data-object_id=»62a0a83a7802c791930e2552.6b33″ data-ev_label=»partner_pirozhkitop»>
258514″ data-lat=»60.005337999955″ data-id=»5571927840c08820178bfadf» data-object_id=»5571927840c08820178bfadf.5282″ data-ev_label=»partner_pirozhkitop»>3D-тур
31
37866″ data-lat=»59.856478″ data-id=»5e7480155fc20a78fd343bf5″ data-object_id=»5e7480155fc20a78fd343bf5.5b42″ data-ev_label=»partner_pirozhkitop»>Больше нет мест, соответствующих условиям фильтров
org/FAQPage»>Пользователи Zoon.ru наиболее положительно оценили Rem.Biz, TV service, Нео-сервис24.
Скидка на первое посещение предоставляется в Garant Service.
org/Answer»> Скидки и акции для клиентов с портала Zoon.ru доступны в TV service.Юстировка объективов: ru_d70 — LiveJournal
?alexandrius_tm (alexandrius_tm) wrote in ru_d70,
- Техника
- Cancel
Почесал репу и собрал назад — бэк фокус, разумеется, никуда не исчез.
Собссно суть вопроса — а как эти объективы юстируют вообще? Я ожидал там увидеть какой-либо винтик, что ли… Ну мол крутишь его в одну сторону — фокус смещается в бэк, в другую — во фронт :-). Наивный, да?
В общем линк может какой толковый есть? Или на словах кто объяснит принцип и суть юстирования? Чип тот маленький прошивается, что ли?
Tags: полтинник, ремонт
Subscribe
Ремонт старых камер
Сын внезапно проявил интерес к съемке на фотопленку. Я под это дело откопал в закромах Nikon Fm2. А тот возьми и сдохни прям на руках. Моих…
Nikon D700 проблема с короткими выдержками
Хочу спросить совета, вдруг кто сталкивался. D700, побывал в серьезной аварии, затвор не работал. Отдавал «частному мастеру» на починку, покупали…
Фокусировка на приближающихся объектах.
Приветствую сообщество! Есть у меня мечта — иметь камеру которая эффективно фокусируется на приближающихся объектах. Все камеры, с которыми…
Photo
Hint http://pics.livejournal.com/igrick/pic/000r1edq
Previous
← Ctrl
← Alt
- 1
- 2
Next
Ctrl →
Alt →
Ремонт старых камер
Сын внезапно проявил интерес к съемке на фотопленку. Я под это дело откопал в закромах Nikon Fm2. А тот возьми и сдохни прям на руках. Моих…
Nikon D700 проблема с короткими выдержками
Хочу спросить совета, вдруг кто сталкивался. D700, побывал в серьезной аварии, затвор не работал. Отдавал «частному мастеру» на починку, покупали…
Фокусировка на приближающихся объектах.
Приветствую сообщество! Есть у меня мечта — иметь камеру которая эффективно фокусируется на приближающихся объектах. Все камеры, с которыми…
4 Преимущества оптического активного выравнивания
Оптическое выравнивание и микрооптическое позиционирование — сложные и трудоемкие процессы. Крошечные позиционные различия в фотонном и оптическом производстве могут означать разницу между успехом и неудачей. Наномасштабные рассогласования между элементами или входами и выходами оптической или фотонной сборки могут существенно повлиять на ее производительность. Эта проблема распространяется на многочисленные передовые оптоэлектронные производственные рынки, от линз в высокопроизводительных камерах и объективах до лазеров, сборок лидаров и кремниевых фотонных пластин в производстве полупроводников.
F-712.PM1 Широкополосный измеритель оптической мощности Активное выравнивание — это технология, которая повышает производительность, рентабельность и производительность при производстве современных компонентов оптики и фотоники.
Обычно отдельные элементы в оптической системе выравниваются последовательно с помощью ряда циклов, требующих много времени. Это должно было обеспечить оптимизацию выравнивания по множеству степеней свободы и смягчение зависимостей между элементами.
Затем этот цикл повторяется, часто десятки или сотни раз — очень трудоемкий и, следовательно, дорогостоящий процесс. Технология быстрого многоканального фотонного выравнивания от PI выходит за рамки этого устаревшего подхода за счет развертывания интеллектуальных алгоритмов параллельного выравнивания во встроенном программном обеспечении контроллеров движения. По команде эти алгоритмы выполняют точные и часто наномасштабные движения для измерения вклада смещения каждого элемента в каждой степени свободы одновременно и параллельно. Контроллеры автономно регулируют элементы, пока они не достигнут оптимального положения и ориентации. Таким образом, одношаговая параллельная оптимизация может заменить требуемый ранее трудоемкий цикл.Активное многоканальное оптическое выравнивание дает множество преимуществ.
Комбинация высокопроизводительной портальной системы с двойным гексаподом для быстрого выравнивания массива активных волокон. Преимущество многоканального активного выравнивания заключается в его возможности проводить параллельную или одновременную регулировку нескольких элементов в нескольких степенях свободы.
Уникальные алгоритмы управления в прошивке контроллера взаимодействуют с метрологическим и позиционным оборудованием для одновременной автономной настройки каждого элемента. В рамках одной операции определяется оптимальное положение каждого элемента для достижения глобальной оптимизации для достижения наилучшей общей производительности. Последующее увеличение скорости оптического производства является экстраординарным.
Параллелизм в выравнивании не только повышает скорость, но и снижает затраты и площади, необходимые для выполнения производственных операций. Поскольку оптические устройства становятся все более сложными с каждым новым поколением, а потребители ожидают снижения затрат, скорость и точность технологии параллельного активного выравнивания могут снизить эксплуатационные расходы без ущерба для качества устройства. Он играет ключевую роль в передовых процедурах тестирования и производства кремниевой фотоники и теперь может быть использован в производстве лазеров и оптической сборке.
Исследовательские движения многоканальной активной системы юстировки можно запрограммировать на микро- и наноуровни, а встроенная технология поиска параллельных градиентов позволяет оптимизировать пики сигнала, как правило, за одну секунду. Система особенно полезна в сложных ситуациях центровки, например. с массивами или несколькими последовательными компонентами, где взаимозависимости могут вызвать общее ухудшение сигнала, даже если один путь или компонент кажутся идеально выровненными.
Процедура поиска градиента и распределение оптической мощности Автоматизированная сборка является ключевой целевой областью для производителей, стремящихся повысить рентабельность инвестиций (ROI) за счет снижения эксплуатационных расходов и повышения производительности производства. Благодаря параллельной активной технологии выравнивания сложные оптимизации нескольких оптических элементов часто можно объединить в один шаг. Нет необходимости последовательно повышать производительность методом проб и ошибок или циклически, как это было в устаревших системах.
Это гарантирует снижение затрат и повышение качества за счет устранения потерь времени и компромиссов в производительности.
Выгода от этого очевидна. Чем сложнее юстируемые оптические элементы, тем выше производительность производственного процесса.
Компания PI является мировым лидером в области технологий активного оптического выравнивания и является первопроходцем в области технологии быстрого многоканального фотонного выравнивания (FMPA) во многих областях применения. Мы осознали потенциал активного выравнивания за пределами сектора фотоники и уже применили коммерческие преимущества этой новаторской технологии для оптических кабелей, камер для смартфонов, лазерного производства и многого другого.
Если вы хотите узнать больше о том, как технология активного выравнивания ускоряет производство оптических систем, свяжитесь с нами напрямую.
BeamDelta: простой инструмент для юстировки оптических систем
Аннотация
BeamDelta — это инструмент для настройки оптических систем.
Это очень
помогает в сборке оптических систем на заказ, предоставляя
просмотр в режиме реального времени текущего положения лазерного луча и ссылка
позиция.
Даже простая оптическая установка имеет несколько степеней свободы которые влияют на выравнивание путей лучей. Эти степени свобода растет в геометрической прогрессии вместе со сложностью система. Процесс юстировки всех оптических компонентов для конкретная система часто эзотерична и плохо документирована, если это вообще задокументировано.
Используемые методы выравнивания часто основаны на визуальном осмотре балок. столкновение с точечными отверстиями на пути луча, обычно требующее опытный оператор, глядя на диффузные отражения для длительные периоды времени. Это может привести к снижению точности из-за напряжения глаз, ослепления от вспышки, а также такие симптомы, как головные боли и, возможно, более серьезные заболевания сетчатки. повреждать.
Здесь мы представляем BeamDelta простой инструмент выравнивания и
сопутствующий программный интерфейс, который позволяет пользователям получать
точное выравнивание, а также
как устранение необходимости смотреть на диффузный лазер
размышления.
BeamDelta — надежный инструмент выравнивания, поскольку он
не требует точного выравнивания.
Введение
Многие лаборатории полагаются на микроскопы текущие исследования. Однако, коммерческие предложения часто отстают от последних разработок в поле или они могут быть не адаптированы к конкретному пользователю потребности. В связи с этим часто возникает потребность в создании лабораторий. собственные заказные системы микроскопии. Многие индивидуальные оптические системы являются очень сложными и деликатными системами, требующими много, иногда несколько десятков оптических компонентов. Это особенно это касается передовых установок микроскопии, таких как Lattice Light Sheet [1], 4\(\pi\) целая ячейка одиночное переключение молекул [2], iSIM [3] или адаптивная оптическая SIM-карта система [4-6].
Часто даже внутри групп, создающих такие инструменты,
протокол выравнивания плохо определен и неточен. Как правило,
системы изначально юстируются с малым лучом и без линз.
Отверстия или диафрагмы размещаются в критических точках
оптическую систему, а затем световой луч, обычно лазер с
малый угол расхождения, выравнивается по этим точкам. Линзы
затем добавляются по одному. После добавления линзы
далее проверяется распространение луча по оптическому
пути, чтобы луч проходил через центр
объектив и угол объектива судят, обеспечивая заднюю часть
отражения сосредоточены на падающем луче. Этот процесс
повторяется для каждой линзы. Качество выравнивания
зависит от значительного опыта и субъективного суждения
оба видят, насколько хорошо выровнен луч, и решают, когда он
достаточно хорошо выровнены, чтобы перейти к следующему элементу в
система.
У этого подхода есть две очевидные проблемы. Первый заключается в том, что
человеческий глаз имеет ограниченную разрешающую способность примерно от 3 до 6
угловых секунд [7]. На расстоянии 50 см,
это предел разрешения примерно
10 мкм. Это не учитывает ошибки параллакса, которые
может еще больше уменьшить разрешение и ввести систематическую
ошибок, а также не учитывает способность пользователя
точно судить сравнение между тем, где лазерное пятно
в настоящее время и где он был в какой-то момент в прошлом
[8].
Вторая проблема в том, что это
метод выравнивания требует, чтобы пользователи смотрели на диффузный лазер
отражения в течение длительных периодов времени, которые несут в себе
неотъемлемый риск безопасности [9]. Опять же, это
проблема может усугубиться, если пользователь попытается свести к минимуму
ошибки параллакса и выравниваются с оптической осью, поскольку они
то рискуете случайно увидеть коллимированный лазер
световые или зеркальные отражения.
Наш инструмент BeamDelta предназначен для решения обеих этих проблем. Это
измеряет положение лазерного луча и обеспечивает в режиме реального времени
обратная связь по его удалению от выровненного положения. Позиция
измеряется от центра тяжести пятна на изображении с камеры. Измеренный
положение может быть значительно лучше, чем оптическое разрешение или
размер пикселя 5–10 мкм с современными недорогими камерами
[10], и легко превзойти то, что достижимо человеческим глазом,
без ошибки параллакса. Кроме того, пользователю не нужно
наблюдайте за лазером или отражениями напрямую, тем самым снижая безопасность
риск прямого воздействия на глаза лазерного излучения.
Методы
Реализация
BeamDelta состоит из двух аспектов: аппаратного и программного.
Оборудование
Чтобы описать нашу реализацию и использование системы в практике, мы обсуждаем детали двух вариантов использования BeamDelta для настройки оптической системы. Они охватывают добавление одного линзы в существующую систему и совмещение двух лучей, например два лазера с разной длиной волны.
\[1\] Основные аппаратное обеспечение. Диаграмма, показывающая входной луч (зеленый), отраженный Зеркало 45 °, а затем разделенное на светоделитель 50:50 и наблюдал двумя камерами.
Вариант использования 1: выравнивание объектива
В данном случае мы добавляем линзу в систему с небольшим
выровненный луч, уже распространяющийся вдоль ожидаемого пути луча.
цель состоит в том, чтобы добавить в систему дополнительный объектив и добиться хорошего
выравнивание объектива перпендикулярно лучу и центрировано на нем.
Чтобы выполнить перенастройку при добавлении одного объектива, достаточно
требуется одно изображение.
Пока плоскость изображения не
фокусировки объектива, то смещения на пути луча от идеального приведут
к смещениям в положении луча. В этом случае самый простой способ
иметь компактную CMOS-камеру непосредственно на пути луча. Камера
можно прикрепить к стойке с помощью адаптера c-mount и разместить
непосредственно на пути луча.
Вариант использования 2: Лазерное совмещение.
В этом варианте использования у нас уже есть один лазер, распространяющийся вдоль системы, и мы хотим настроить второй лазер так, чтобы он распространялся в то же положение и угол, что и у существующей балки. Чтобы определить как положение, так и угол луча, два изображения самолеты надо смотреть. Мы делаем это, установив две камеры в система клетки с неполяризующим кубом светоделителя 50:50 между их. Для достижения разумной угловой чувствительности два изображения плоскости должны находиться в разных оптических позициях, поэтому разные расстояния от светоделителя 50:50.
Дополнительно мы считаем полезным установить плоскость 45 °
зеркало перед кубом светоделителя, чтобы обеспечить полное выравнивание
устройство должно находиться вне плоскости пути оптического луча и легко перемещаться в
разные места в системе.
Тогда аппарат в целом
установлен на стойке и может быть размещен на пути луча.
Используемая нами конфигурация двойной камеры показана на Рис. 1. Нижняя и верхняя камеры расположены 50 мм и 230 мм от центра светоделителя соответственно, что приводит к разнице хода 180 мм. центр светоделителя находится на расстоянии 65 мм от центра Плоское зеркало 45°. Имея регулировочные винты с накатанной головкой на этом Зеркало с углом обзора 45 ° позволяет легко вносить небольшие корректировки в убедитесь, что лучи падают на датчики.
Добавление объектива в «длинное плечо» двойной камеры
конфигурация на его фокусном расстоянии от датчика камеры позволяет
дополнительная конфигурация. В этой дополнительной конфигурации, если система
помещенный в бесконечный сегмент пути луча, он будет одновременно
визуализировать как плоскость Фурье, так и плоскость изображения. Используя
съемное кинематическое крепление, объектив можно легко установить или снять
луч, быстро конвертируя между этим приложением и стандартным
режим двойной камеры.
Камеры
Из-за их небольшого физического размера, большого количества пикселей и поддержки в Python Microscope, мы решили использовать камеры Ximea xIQ, хотя можно легко использовать и другие камеры. Технические характеристики Ximea xIQ характеристики можно посмотреть на сайте производителя (https://www.ximea.com/downloads/usb3/manuals/xiq_technical_manual.pdf).
Размер пикселя Ximea xiQ MQ042MG-CM составляет 5,5 мкм, поэтому
боковое оптическое разрешение для обеих камер составляет 11 мкм. Однако,
локализуя центр тяжести сигнала над фоном, мы получаем локализацию
точность значительно лучше, чем разрешение изображения
[10] (рис. 2). Точный
точность зависит как от размера пятна, так и от его отношения сигнал/шум,
но моделирование предполагает, что реалистичные значения будут давать точность 10–100
раз лучше, чем человеческий глаз, размер \(\приблизительно)0,01 пикселя, т.е. 55 нм
для Ximea xiQ (рис. 2).
оптическое угловое разрешение верхней и
нижние камеры 7.
70 и 190,72 угловых секунды соответственно, но
опять же, вычисление центроида позволяет локализовать
точечный центр с гораздо более высокой точностью.
Более высокая угловая точность верхняя камера подразумевает, что она должна использоваться для измерения любое угловое отклонение. Хотя человеческий глаз имеет теоретический угловой разрешение 3–6 угловых секунд, по причинам, обсуждаемым во введении, это маловероятно, что это когда-либо будет достигнуто на практике. Центроид представленные здесь измерения могут значительно более высокая точность даже при низком отношении сигнал/шум (Фигура 2). Поэтому ясно, что BeamDelta предлагает явное преимущество по сравнению с обычными методами выравнивания, использующими визуальное наблюдение за лучами на отверстиях или диафрагмах.
\[2\] Измерение точности локализации в зависимости от сигнала
коэффициент шума (SNR) с использованием смоделированных данных. Гауссово пятно
200$\times$200 пикселей со стандартным отклонением 40 пикселей.
помещается в известное случайное место в массиве 2048$\times$2048 с
Гауссовский белый шум при фиксированном ОСШ. Центр измеряли с помощью
тот же процесс, что и BeamDelta.
Вверху: центроид
ошибка локализации как функция SNR, сосредоточенная вокруг домена
порог перехода между плохой и хорошей локализацией.
«переходная зона» охватывает от -5,78 до -5,76 дБ.
Середина: центроид
ошибка локализации как функция SNR в хорошей локализации
домен. Для нормального варианта использования SNR (от 20 до 40 дБ, т.е. SNR
10:1-100:1) точность локализации $\приблизительно$0,01 пикселя.
Внизу: визуальное
представление локализаций выше. В низкой
SNR, центроид всегда находится примерно в центре
массив. В области высокого SNR положение центроида меняется
случайным образом, как и ожидалось, поскольку положение пятна Гаусса
варьируется случайным образом.
Программное обеспечение
Программный компонент BeamDelta обеспечивает просмотр в реальном времени
камер, эталонное и текущее центральное положение
самая яркая деталь на камере, обычно пятно лазерного луча,
и расстояние между этими двумя положениями
(Фигура 2).
\[3\] Скриншот пользовательского интерфейса BeamDelta. Красным крестом отмечено место центроида для выравнивания («эталонный центроид»). зеленый крестик отмечает положение текущего центроида. разница в положениях X-Y центроидов для каждой камеры показано внизу как «Расстояние по X» и «Расстояние по Y». Флажок «Live» устанавливает, собирает ли BeamDelta ток данные с каждой камеры. Нажатие «Обновить ссылку» устанавливает расположение опорного центроида должно совпадать с местоположением текущего центроида.
Программное обеспечение реализовано на языке программирования Python и использует набор инструментов виджета Qt для создания простого графического пользовательского интерфейса (GUI), пакет Python Microscope для управления камерами и SciPy и scikit-image для измерения центра лазерного луча.
Для каждой камеры BeamDelta имеет AlignmentControl пример. Этот класс представляет текущее выравнивание
лазерный луч на соответствующей камере. В графическом интерфейсе каждый AlignmentControl имеет соответствующее визуальное и текстовое представление.
В визуальном представлении отображается текущее изображение с камеры с двумя метками:
текущий центр лазерного луча и исходное положение. Текстовый вид
показывает расстояние между текущим и референтным положениями в
пикселей.
Положения центров измеряются путем вычисления центра масса или взвешенный центроид области изображения лазерного луча. Область изображения лазерного луча отделена от фона с использованием порогового алгоритма Оцу [11].
Когда камера получает новое изображение, Экземпляр AlignmentControl вычисляет центр
положение лазерного луча и его смещение от эталона
позиция. По мере изменения выравнивания визуальные и текстовые представления
обновить их отображение.
Операция
Настройка
Программное обеспечение BeamDelta доступно в указателе пакетов Python.
(ПиПИ). pip — рекомендуемый установщик пакетов Python.
автоматически обрабатывает зависимости BeamDelta. Поэтому самый простой способ
для установки BeamDelta:
pip установить BeamDelta
BeamDelta подключается к серверам устройств Python Microscope, по одному на каждый
камера.
Инструкции о том, как это сделать, относятся к
камеры используются и являются частью микроскопа Python
документация. Короче говоря,
Микроскоп Python сервер устройств программа создаст сервер устройств для каждой камеры и отобразит
соответствующий URI, который имеет формат вроде:
PYRO: [имя_устройства_микроскопа]@[ip_адрес]:[порт]
Когда один, два или более серверов камер запущены и известны их URI, Программу BeamDelta можно запустить с помощью:
BeamDelta CAMERA1-URI [CAMERA2-URI [...]]
BeamDelta начинает захват прямых изображений с камер. исходное положение, т. е. положение, в котором находится лазерный луч. выровнена по, отображается в виде красного креста и начинается в центре дисплей камеры. Текущий центр луча отображается зеленым крест. Снимок этого пользовательского интерфейса показан на рис. 3. 9.0003
В этот момент оборудование BeamDelta должно быть добавлено к пути и
примерно выровнены так, чтобы изображения луча попадали на датчики.
Точная аппаратная конфигурация BeamDelta зависит от использования
предназначение и подробно описано в разделе «Оборудование».
Хотя аппаратное обеспечение BeamDelta не требует тщательной настройки, полезно иметь исходное положение в центре камеры взгляды по двум причинам. Во-первых, поскольку выравниваемый пучок начинается со смещением от референтной позиции, если референтная позиция находится ближе к краям камеры, то выравниваемый луч больше скорее всего, начнется вне поля зрения камеры. Во-вторых, вычисление центр луча зависит от измерения всего пятна луча, поэтому, если луч находится ближе к краю, его части могут быть обрезаны. Мы обычно рассмотрим эталонный центроид, рассчитанный в пределах центральных 30% дисплея камеры должно быть достаточно для наиболее практичных целях выравнивания, но это зависит от приложения, так как большие пятна по сравнению с размером сенсора камеры начнет обрезаться в края с небольшими отклонениями от центра сенсора.
После того, как оборудование BeamDelta установлено, положение опорного луча
необходимо обновить, нажав кнопку «Обновить ссылку».
\[4\] Пример использования выравнивания линзы: выровненный путь луча, заканчивающийся в BeamDelta измеряется и положение центра тяжести луча отмечен как ссылка. Затем на траекторию луча добавляется линза и совмещены с эталоном, чтобы убедиться, что положение луча после добавленная линза совпадает с положением до того, как линза была добавлен. Вверху: выровненный путь луча перед добавлением объектива Внизу: путь луча после добавления линзы.
\[5\] Вариант использования лазерного ко-выравнивания: выровненный путь луча заканчивающийся в BeamDelta измеряется, и положение луча центроид помечен как ссылка. Первый лазер выключается и включился второй лазер. Разница в положении измеряется и второй лазер выравнивается по положению и углу первый. Вверху: начальный выровненный путь луча. Нижний: Второй путь луча после совместного выравнивания.
Вариант использования 1: выравнивание объектива
В первом варианте использования линза вводится в луч
путь, который уже выровнен до удовлетворительного
степень.
Обычно объектив устанавливается в держатель объектива с
XY-позиционные манипуляторы. BeamDelta размещается на пути луча
перед добавлением линзы и эталонное положение без линзы
записывается нажатием кнопки «Обновить ссылку».
Затем вводят линзу и
примерно так, чтобы луч проходил вблизи
центр линзы, и линза примерно перпендикулярна
путь луча. BeamDelta будет измерять
текущее отклонение, вносимое в траекторию луча
объектив. Затем следует отрегулировать положение линзы по осям XY.
пока положение текущего центроида не совпадет с
положение опорного центроида. Обратное отражение есть
затем проверил, не пересекается ли он с входным лучом. Этот
регулируется вращением объектива. Шаги выравнивания
затем повторяется до тех пор, пока смещение не станет достаточно малым (это
очевидно, зависит от приложения, но мы обычно используем порог <1 пикселя в BeamDelta) и обратное отражение перекрывается
падающий пучок. На рис. 4 показан BeamDelta в
используйте выравнивание линзы в сделанной на заказ системе микроскопа.
Это использование
В этом случае можно использовать либо одиночную камеру, либо двойную.
Конфигурации камеры, так как объектив только изменяет
положение луча.
Вариант использования 2: Лазерное совмещение
Во втором варианте использования один или несколько лазеров настраиваются на
существующий путь луча. При этом дополнительный пучок должен иметь некоторую
механизм, с помощью которого можно регулировать его угол и положение. Как правило,
это достигается за счет отражения нового луча от двух зеркал перед
направляется на присоединение к существующему пути луча. Один из них
зеркала могут быть дихроичными, используемыми для слияния лучей, и это
установка, которую мы используем. BeamDelta размещается в любой подходящей точке
существующий путь луча и исходное положение, рассчитанное на основе
текущее положение луча на обеих камерах, генерация эталона
путь. Затем существующий лазер выключается и включается новый лазер.
включенный. BeamDelta измерит несоосность между новыми
путь луча и существующий путь луча как разницу между
текущее и опорное положение центроида.
Зеркало ближе к
лазер используется для регулировки положения текущего центроида на
нижний дисплей камеры так, что он перекрывает эталон
позиция. Зеркало дальше от лазера используется для регулировки
положение текущего центроида на верхнем дисплее камеры в
Подобный способ. Это приведет к тому, что положение нижней камеры
центроида снова отклониться, хотя и на меньшую
степень. Путем итеративной коррекции для каждой камеры с помощью
соответствующее зеркало, в конечном итоге положение обоих будет
совмещены с референтными позициями. В этот момент новый луч
путь будет совмещен с существующим лучом
путь. На рис. 5 показано использование BeamDelta.
совместное выравнивание лазера 488 нм с предварительно настроенным лазером 561 нм
в специальной микроскопической системе. Поскольку этот вариант использования требует выравнивания
как положения, так и угла нового лазера, двойной камеры
конфигурация необходима.
Требования
Аппаратные требования для BeamDelta довольно скромные и
гибкий.
Нет необходимости использовать две камеры в
настроить, чтобы иметь тот же размер пикселя или размер сенсора. Мы рекомендуем это,
в соответствующих конфигурациях верхняя и нижняя камеры должны
имеют достаточно разную длину пути, так как это определяет
чувствительность к угловому расхождению между лучами. Обычно мы используем
разность хода более 150 мм. Более короткие различия пути
уменьшит угловую чувствительность. Основное аппаратное требование для
BeamDelta заключается в том, что он подходит для оптической установки. Если двойная камера
конфигурация монтируется параллельно оптической оси, пространство
требуется для обеих рук, может оказаться проблематичным. Если оборудование
установлен перпендикулярно оптической оси с помощью угла 45 °
плоское зеркало, как показано на рисунке 1, затем
только должно быть место для вышеупомянутого изготовления плоского зеркала
гораздо проще сбрасывать BeamDelta в различных точках на пути луча для
выравнивание.
Программа BeamDelta использует пакет Python Microscope для интерфейса
к камерам и поэтому ограничен камерами, поддерживаемыми
микроскоп.
Микроскоп находится в активной разработке, поэтому обратитесь к его
документация по списку поддерживаемых камер. В настоящее время
поддерживаемые камеры: Ximea, Andor (SDK2 и SDK3) и
Камеры Photometrics/Roper/Qimaging с использованием pvcam.
С точки зрения программного обеспечения программа BeamDelta вычислительно нетребователен и будет работать практически на любом компьютере. Это написано на язык программирования Python и требует наличия пакетов Python Microscope, NumPy, PyQt5, SciPy и scikit-image, все из которых бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом. Мы протестировали BeamDelta в Операционные системы GNU/Linux, MacOS и Windows.
В дополнение к требованиям программы BeamDelta выбор
камера может добавить особые требования. Например, камеры Ximea.
требуется несвободный интерфейс прикладного программирования XIMEA
программное обеспечение и доступно для некоторых GNU/Linux, MacOS и Windows
версии. Другим примером являются камеры, которые обмениваются данными через Camera.
Ссылка, требующая карты PCI/PCIe, что означает, что компьютеру потребуется
Слот PCI/PCIe. Обратитесь к микроскопу Python
(https://www.python-microscope.org/) и производителя камеры.
документацию по конкретным требованиям каждой камеры.
Обсуждение
BeamDelta — это инструмент для помощи при юстировке оптических систем. Это показывает разницу между текущим путем луча и эталонным путь. Таким образом, его можно использовать для юстировки оптических компонентов путем возвращение траектории луча в исходное положение после введения оптического компонента или для выравнивания одного луча относительно другого. Это важно отметить, что BeamDelta обеспечивает относительное выравнивание информация, и ее использование зависит от начала со ссылки позиция для относительного выравнивания.
Как упоминалось ранее, значительная сила BeamDelta
в качестве инструмента выравнивания заключается в том, что он не требует особого
строгое выравнивание, чтобы быть полезным. Однако стоит
отметив, что положение опорной точки
важный.
Если это значительно смещено от центра в любом
определенное направление в одной или обеих камерах, количество
бокового или углового отклонения, которое можно измерить вдоль
в этом направлении до того, как часть луча упадет с камеры
датчик будет меньше.
Как упоминалось ранее, точность локализации BeamDelta обеспечивает
значительное улучшение по сравнению с предыдущими методами
выравнивание, при этом человеческий глаз имеет точность
\(\приблизительно\)10 мкм при разумных предположениях. Мы оцениваем
что реалистичный вариант использования позволит
разрешение и аналогичные улучшения углового разрешения. Это также
предлагает точный отзыв как предыдущих местоположений луча, так и
разница между текущим и предыдущим расположением лучей.
точность локализации как минимум на порядок лучше, чем у
можно только на глаз, как только минимальный порог
отношение сигнал/шум превышено. При крайне низком уровне сигнала на
области отношения шума (SNR), пороговое значение Otsu не работает, и
локализация постоянно по умолчанию находится в центре.
2)\). Все
Варианты использования, предусмотренные для BeamDelta, включают лазеры прямого запуска.
в камеры и основные источники шума
будет окружающее освещение комнаты и шум чтения. Поэтому
крайне маловероятно, что пользователь когда-либо заметит низкое SNR
домен и поэтому никаких других пороговых параметров, таких как ручной
были реализованы пороговые значения.
Программное обеспечение BeamDelta доступно в виде пакета Python на бесплатной и открытой
исходная лицензия. Мы
предположить, что он установлен с менеджером пакетов Python pip , так как это установит необходимый Python
зависимости. Кроме того, некоторые аппаратные драйверы камеры могут
быть обязательным. После установки камеры должны быть настроены
внутри Microscope и их адреса, отмеченные для добавления к
Командная строка BeamDelta.
Будущие усовершенствования включают автоматическое обнаружение камеры и звуковая обратная связь с нарастающим тоном, указывающим улучшение выравнивания.
BeamDelta — это мощный инструмент, помогающий тем, кто работает с индивидуальными
оптические пути, такие как микроскопы.
Он предлагает значительно более высокую
точность и повторяемость по установленной методике визуального
наблюдение лучей на отверстиях или диафрагмах. Кроме того, это
устраняет влияние ошибок параллакса при выравнивании, поскольку
измерения юстировки производятся в соответствии с оптическим путем. С использованием
BeamDelta также предлагает значительные улучшения в плане безопасности, т.к.
выравнивание может быть выполнено без использования портативных средств просмотра или
снятие защитных очков. В целом BeamDelta предлагает
значительные улучшения по сравнению с традиционными методами выравнивания.
Доступность программного обеспечения
Репозиторий кода BeamDelta: https://github.com/MicronOxford/BeamDelta
Лицензия на программное обеспечение: Стандартная общественная лицензия GNU версии 3 или любая более поздняя версия (https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.en.html)
Конкурирующие интересы
Информация о конкурирующих интересах не раскрывается.
Информация о гранте
Это исследование было профинансировано стратегической премией Wellcome Trust 107457, PI профессор Илан Дэвис. Никольский зал поддерживается финансированием из Исследовательский совет по инженерным и физическим наукам (EPSRC) и медицинский Исследовательский совет (MRC) [номер гранта EP/L016052/1].
Благодарности
Мы бы хотелось бы поблагодарить Micron Oxford, Martin Booth, Mick Philips, Mantas Žurauskas и Jingyu Wang за полезные комментарии и предложения. во время разработки BeamDelta.
Библиография
[1] Чен, Б.-К. и др. , «Микроскопия легких листов решетки: молекулы визуализации эмбрионов при высоком пространственно-временном разрешении», Science 346, 1257998 (2014) 10.1126/Science.1257998
[2] Huang F. и др. разрешение {3D} визуализация целых клеток», Cell 166, 1028-1040 (2016) 10.1016/j.cell.2016.06.016
[3] Винтер, П. В. и др. , «Микроскопия с двухфотонным мгновенным структурированным освещением улучшает глубину проникновения изображений сверхвысокого разрешения в образцы с толстым рассеиванием», Optica 1, 181-191 (2014) 10.
