Un frambuesa Pi cámara microscopio, construido a partir de piezas LEGO.
Versión: 11 de octubre de 2015
Introducción y Resumen
N al principio solo tenía la idea de construir un microscopio simple y barato con una frambuesa pi y un picam una lente ajustable. Cuando recibió la cámara y había bosquejado la disposición general de un prototipo de un microscopio, me di cuenta de que utilizando piezas de lego podría ser una manera simple, rápida, eficaz y barata para probar el concepto y para optimizar los parámetros.
En la versión presentada es un microscopio de luz reflejado. Con una bandeja objeto modificado (no de Lego ladrillos) con luz de fondo era posible transformar a un microscopio de luz transmitido.
La resolución máxima es de unos 5 μm/píxeles a más de 2500 x 1900 píxeles. Usted puede tomar imágenes en jpg, png o formato gif y videos de alta resolución en formato h264.
Tengo la intensión de utilizar la disposición básica del ámbito de aplicación de LEGO para construir un dispositivo que se puede montar fácilmente de piezas de plexiglás. Actualmente no tengo mucho tiempo para este proyecto. Así que trate de construido tuyo, y por favor su diseño de la mano a la comunidad.
Si hay algunas mejoras técnicas o nuevas imágenes, voy a hacer una actualización.
Así que si te gusta su proyecto valdría la pena revisar noticias cada dos semanas.
Hay una versión alemana de esta presentación así.
Nota de 05 de noviembre de 2015: Ahora tengo un prototipo funcional de un microscopio comparable, que se realiza mediante láser personalizado piezas de plexiglás. Se presenta en Instructables así (). Hay una mirada si su interesado. Omite la discusión con sus hijos sobre los ladrillos.
Materiales utilizados:
-un Raspberry Pi 2 en Raspian, con Python y Mathematica instalado.
-un monitor LG, teclado Logitech K400R.
-una cámara de frambuesa Pi WaveShare "modelo B" con una lente ajustable (enfoque longitud: 6 m m); cuatro M2 x 10 mm tornillos y tuercas de 8 M2, utilizados como separadores entre la cámara y un 4 x 4 placa de LEGO.
-un poco de hyperthermoplastic de plástico para pegar los cámara tornillos a una placa LEGO. Pegamento caliente estándar funcionará así.
-una selección de piezas LEGO que he encontrado en el cuarto de mi hijo. Nada realmente inusual, pero algunas piezas LEGO technics como rejillas dentadas, ruedas del engranaje y engranaje de gusano son parte de la construcción.
-una lámpara de escritorio LED con un cuello de ganso para la iluminación.
Diseño técnico:
El microscopio consta de un marco, que sostiene una bandeja objeto movible y una placa movible con la cámara acoplada. Usando engranajes simple (no es absolutamente necesario, pero práctico) la bandeja de objeto y la cámara pueden mover ortogonales entre sí. Así puede colocar la cámara sobre la parte correspondiente de un objeto que se coloca en la bandeja sin tocarlo.
Limitaciones:
-El microscopio tiene una resolución de unos 10-20 μm, es decir, puede haber buscar en hormigas, moscas, pelos o polvo, pero no podrás ver las células.
-La zona foco, afilada de los cuadros no es grande y generalmente restringida a una región en el centro.
-La imagen de un objeto blanco será amarillenta en el centro y el violeta más fuera. Esto es probablemente debido a un artefacto de la lente que se llama "aberración cromática".
-Hasta ahora, enfoque requiere para activar manualmente la lente. Una goma de la rueda alrededor de la lente de la vivienda da un buen agarre, pero
algún tipo de material sería útil para simplificar el enfoque y finalmente automize, en una versión posterior.
-Iluminación podría ser optimizada, utilizando por ejemplo un círculo de Adafruit LED o barra y un Ardulino.
-Hasta ahora ningún movimiento del eje z, que permite para ajustar la distancia entre el objeto y la cámara, se pone en ejecución.
-Ajustes de motor y mando a distancia estaría bien, por ejemplo usando un Ardulino y algunos (LEGO)? paso de motores.
Alternativa cámaras y lentes:
He estado usando las lentes de la WaveShare "B" y "F" cámara en una cámara "B", y abberation cromática fue visto en ambos casos. Para imágenes de alta resolución recomendaría la versión "B", pero la versión "F" también está trabajando y viene con las lámparas del IR. Por favor me avisas si encuentras una mejor lente s de montaje para este propósito.
Costos:
-Frambuesa Pi 2 con tarjeta de µSD y el caso: unos 50€.
-Modelo B (http://www.waveshare.com/catalogsearch/result/?q=camera+b) de la cámara de frambuesa WaveShare: 22US$ o unos 25 € en Europa. Yo tengo la mía de mi proveedor local de (Berlín) (Waveshare B en AVC-shop.de).
-Un teclado y ratón, un monitor o pantalla de televisión: estos detalles dependen de usted. Me gusta mi teclado Logitech K400R.
-LEGO: una placa de base grande, varios estándar y algunas piezas LEGO technics: el costo dependerá fuertemente de lo que ya tienes en casa. Si es necesario, hay proveedores donde usted puede ordenar piezas especiales individualmente.
Imágenes de ejemplo: En el paso 3 encontrará una gran variedad de imágenes y vídeos tomados con el dispositivo.
Software:
Para controlar la cámara y tomar las fotos a menudo usar Visión de Pi. También estoy usando y me puede recomendar un script en python desarrollado por sixbacon/Bill Grainger (ver https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?... y un muy agradable Mathematica script desarrollado por "El químico Bob" también conocido como el Prof. Roberto LeSuer para su "raspiscope" (ver https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?..., en el original o una versión ligeramente modificada en.
Tengo una aplicación específica en mente, es decir, análisis de ELISpot, y relatives han desarrollado algunos scripts de Mathematica para reducir y aislar una región circular de interés y para los cuantitativos y análisis cualitativo de los "puntos" en esta ROIs. Planeo añadir versiones optimizadas de los scripts en el "paso 4" tan pronto como me parecen lo suficientemente buenas para uso público.
Referencias:
Tengo varias ideas desde el concepto base de LEGO Bob "raspiscope" y del proyecto de FlyPi André Maia Chagas. André ha construir un microscopio Raspi muy complejo con controles de iluminación y temperatura y otras características. Él está usando la misma cámara WaveShare que entonces adopté para mi proyecto. Si gustaría ver lo que es realmente posible, por favor echa un vistazo en el sitio web de FlyPi (https://hackaday.io/project/5059-flypi). Me gustaría agradecer a André por su apoyo.
Observaciones:
-Por favor, ten en cuenta que esto está todavía en proceso! Me dejan saber sus ideas para mejorar.
-Yo no soy un hablante nativo, así que sugerencias y correcciones son bienvenidas.
Me gustaría dar las gracias a mi hijo Elias por su apoyo de este proyecto, con sus ladrillos y las ideas.
