DIY: PC Maus zur Positionsbestimmung des Kreuztisches eines Mikroskops

  • Hallo,

    vor längerer Zeit hatten wir das Thema schon mal und ich zeigte euch damals eine zusammengeschusterte Umsetzung für mein Chinamikroskop, Da das Prinzip scheinbar recht gut funktionierte, habe ich mich nun an eine Umsetzung für mein Standard gemacht. Wie immer bei meinen Bastelein, ohne dabei eine Verändeung des originalzustandes des Mikroskops in kauf zu nehmen.

    Als Basis dient mir einer der sehr günstig zu bekommenden Fingermäuse, trotz ihrer relativ kleinen Platine musste diese allerdings gekürzt werden und deshalb auch die Kabel und ein Widerstand neu verlötet werden, ansonsten wäre sich der folgende Aufbau nicht ausgegangen.
    [Blockierte Grafik: http://i1116.photobucket.com/albums/k561/Googol1972/IMG_4155_zps7a44d89f.jpg]

    Zusammengebaut und durch anziehen der Schlitzschraube nur am Mikroskop festgeklemmt, sieht die Sache dann so aus.
    [Blockierte Grafik: http://i1116.photobucket.com/albums/k561/Googol1972/Montiert_zps13aa0f30.jpg]
    Da das Chromrohr, in dem die Platine untergebracht ist, ebenfalls nur mitgeklemmt wird, kann die optimale Ausrichtung und der ideale Arbeitsabstand leicht justiert werden. Leider ist die Edelstahloberfläche des Objekthalters nicht sehr gut zum Mauspad geeignet, daher musste ein kleines Stück weißen Kunststoff, mit einem rund 1/2 cm² großen beidseitigen Klebeband, daran fixiert werden.

    Zur Demonstration wie es Funktioniert gibt es natürlich auch ein Video.

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    ZeissPlan 25/0.45, Okular Kpl 8x, Relaioptik Tessar=45mm/F:2.8, Kamera EOS 1100D

    Zugegeben, im Dauerbetrieb schleichen sich mit der Zeit zwar kleine Ungenauigkeiten ins System ein, aber um die Position eine interessanten Objekts zur einer z.B, Ecke des Deckglases zu messen und im Umkehrschluss von dort aus es auch wiederzufinden, reicht es allemal aus. Eine Funktion ins Programm zu implementieren, welches Präparatnamen/Nr., Position und Namen/Notizen zum Objekt als Textdatei abspeichert wäre ein leichtes. Ebenfalls machbar wäre die Umsetzung eines Suchrasters, damit einem, egal mit welchen Objektiv auch beobachtet wird, einem nichts entgeht, eine Zählfunktion mit Positionsangabe usw..

    Woher die Verkäufer der Maus die 1200dpi nehmen ist mir allerdings schleierhaft, bei einem 22mmx22mm großen Deckglas messe ich 641x641 Pixel. Das wären dann ~29.13 Pixel/mm, oder ~731,16dpi, also nicht einmal 800dpi, aber vielleicht rechnen die auch mit Hongkong Inch, was weiß ich. :D

    Viele Grüße,
    Johannes

    Biologisches Mikroskop: Zeiss Standard 16
    Stereomikroskop: Lomo MBS 10
    Kameras: EOS 1100D, EOS 1000D, EOS 1000Da
    Ihr aber seht und sagt: Warum? Aber ich träume und sage: Warum nicht? George Bernard Shaw

  • Hallo,

    ich wollt nur wieder einmal zeigen, dass das schlachten von Mäuse nicht nur für Histologie Beiträge taugt. :D Übrigens, PC-Mäuse sind kleine USB-Mikroskope, wer es nicht glaubt sollte sich dieses Projekt mal ansehen. Das interessante daran ist, das eigentlich nur ein Video mit sehr grober Auflösung zur Bewegungsmessung verwendet wird, schriebe man nun ein Programm, dass das Selbe mit der am Mikroskop befestigten Kamera, und dessen Live-Bild, machen würde, wäre theoretisch eine verflixt genaue Messung ohne zusätzliche Hardware möglich. Übersteigt nur leider meine Programmierfähigkeiten bei weiten und so bleib ich einstweilen bei der Mauskrawatte für den Stativhals.

    Viele Grüße,
    Johannes

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    • Offizieller Beitrag

    Hallo Johannes,

    dafür daß keine Löcher gebohrt wurden oder etwas abgesägt wurde, bist du schon mal zu loben. :D
    Aber ein Loch, wo man was befestigen könnte, ist doch schon vorhanden: Das Loch im Revolver für die Schaltachse. ;)
    Wenn ich also auch mal an so einen Maus-PC kommen sollte, würde ich den Plastik-Stopfen bei mir rausnehmen und diese über einen kleinen Ausleger befestigen, den man dort einklemmt. Für das WL und die Universale/Phomis hätte ich schon andere Lösungsansätze.

    Viele Grüße
    Bernd

  • Hallo Bernd,

    Zitat

    Wenn ich also auch mal an so einen Maus-PC kommen sollte, würde ich den Plastik-Stopfen bei mir rausnehmen und diese über einen kleinen Ausleger befestigen, den man dort einklemmt


    leider war diese meine Letzte die ich mal von Lothar bekommen hatte, sollte ich aber mal eine Fuhr bestellem bekommst auch 2 ab. ;) Da ich aber weder Kreditkarte noch Paypal mein eigen nennen darf, muss ich erst einmal die Bedingungen mit meiner Schwester aushandeln damit sie mir diesen gefallen tut und welche bestellt.

    Solltest du es wirklich umsetzten wollen, wirst du allerdings recht schnell auf den Nachteil dieses Systems stoßen.
    1. runde Deckgläser sind nicht gerade hilfreich um eine Ecke zu Orientierung zu finden.
    2. bei Präparaten mit noch weichen Eindeckharz reicht schon ein leichter Druck auf dass Deckglas aus, um alle Messungen zunichte zu machen. Bei Diatomeenpräparaten wirst du dieses Verhalten sich schon mal beobachtet haben.

    Viele Grüße,
    Johannes

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    • Offizieller Beitrag

    Hallo Johannes,

    daß du bei deiner Schwester sogar finanziell für mich bürgen würdest, ehrt dich zwar sehr, aber das wird hoffentlich nicht notwendig werden und würde es auch nur sehr ungern in Anspruch nehmen.
    Und Lothar ist momentan ohnehin mit seinem 3D-Druck beschäftigt und will mir auf die alten Tage mit neuen Maschinen Konkurrenz machen. :D

    Zu den Nachteilen.
    1. Auch bei einem runden Deckglas läßt sich ein Bezugspunkt leicht finden, das wäre z. B. der oberste oder der tiefste Punkt (Pol).
    2. Ja, das Problem kenne ich, aber dafür kann doch deine Meßtechnik nichts. Da muß man eben aufpassen.

    Viele Grüße
    Bernd

  • Hallo Bernd,

    bei Punkt 1 gebe ich dir recht, notfalls tut es auch ein Stück Isolierband welches auf eine spitzwinkeliges Dreieckform zugeschnitten wurde und auf den Objektträger geklebt wird. Punkt 2 sehe ich ein wenig kritischer, da habe ich die Befürchtung, dass vielleicht schon das Abwischen von Immersionsöl ausreichen könnte um dieses Davonschwimmen auszulösen.

    Hier wäre noch ein kleines Beispiel was sich damit realisieren lasen könnte.

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    Sobald man in der ungefähren Gegend ist, erscheint ein zuvor gemachtes Bild des gesuchten Objekts im Programm zur weiteren Orientierungshilfe. Auf diese Weise könnte man sich mit der Zeit ein virtuelles Präparat zusammenstellen, die Koordinaten sind ja auch mit der normalen PC-Maus anzusteuern.

    Viele Grüße,
    Johannes

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    • Offizieller Beitrag

    Hallo Johannes,

    dann darf man bei Punkt 2 eben nur trocken beobachten, so lange das Einschlußmittel noch nicht durchgehärtet ist. Mache ich ja überwiegend auch bis auf einige Härtefälle. ;)

    Deine Technik funktioniert hervorragend, aber nun ist mir gerade noch ein Punkt 3 eingefallen:
    Wenn ich fotografiere oder es eben mit anisotropen Objekten zu tun habe, nutze ich den Vorteil des Drehtisches.
    Wie verhält sich deine Technik denn dabei? :?: M.E. müßten dann die Koordinaten transformiert werden.

    Viele Grüße
    Bernd

  • Hallo Bernd,

    fast hätte ich geschrieben, dass es man eventuell zusätzlich ein Mausrad mit dem Drehtisch koppeln könnte um die Drehung zu erfassen. Nur würde sich beim drehen nicht auch der Objekthalter mitdrehen und damit komplett vom Maussensor entfernen, womit dann eine Messung unmöglich werden? Wenn das so ist, wird es wohl nicht so einfach gehen.

    Viele Grüße,
    Johannes

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  • Hallo,

    leider haben Mäuse zumeist nur 700 DPI 1" = 2.54[cm] -> 254[mm] -> 25400[µm] / 700[Dips] = ~36[µm] Auflösung.

    Das ist für Z und auch für x/y wenig, ich habe für Z einen Schärfensensor der mit der Objektivzahl korreliert, wenn
    ein Planachromat bereits bei 3[µm] in Z Defokusiert verändert sich die Schärfe eines Messausschnittes. Das kann
    die Software erkennen, und dieses Bild stacken. Man darf natürlich nie schneller drehen als die Bildrate es erlaubt.

    Aber damit hat man einen Höhensensor mit der Auflösung 3[µm] allerdings auch erst bei sehr hohen Vergrößerungen,
    mit einigen Erweiterungen werden ja die Chromatischen Höhensensoren gebaut, die jedoch über ein Prisma und einer
    Refrez verfügen.

    Ein Bildverschieben in X/Y könnte man auch den Kamerabildern entnehmen. Hier würde sogar im optimalfall auf Pixelgenauigkeit
    gemessen werden können.

    Für die Z-Achse wollte ich einen Artikel verfassen der erklärt wies geht.

    Grüße und Erfolg
    Karsten

    (ich empfehle mal die Version 7.1b Mit verbesserter 3D Darstellung, damit kann bereits jetzt DFS mit Schärfensensor durchgeführt werden)
    Download Windows 32/64bit Vista/Win7/Win8

    Einmal editiert, zuletzt von Achromat (7. September 2014 um 12:53)

    • Offizieller Beitrag

    Hallo Freunde,

    Nun wenn die Maus so montiert ist und der Tisch rau genug ist wird sich das Problem erübrigen, da sich dann die Drehung sehr wohl auch durch die Aufteilung des Tisches in 4 Quadranten und der damit verbundenen Signum-Änderung auch die Drehung und Richtung wie auch die Position damit sicher ganz gut maustechnisch wie rechnerisch dann auch erfassen lässt. Einziger Einstellvorgang: Von irgendwo aus in die Mitte fahren und dann X und Y Nullsetzen.

    Dann ergäbe sich links oben -X,+Y, rechts oben +X,+Y, rechts unten +x,-Y und links unten -x,-Y
    Da sich der Tisch ja nur ums Zentrum dreht ist aus der Position sicher auch gut der Drehwinkel dann zu errechnen.
    :thumbup:

    lg
    Franz

    --------------------------------------------------------------------------------------------------
    Die Welt wäre so schön wenn Frauen so einfach gestrickt wie die Maxwellschen Gleichungen wären --
    Mann könnte dann Störfelder berechnen und Wellen, Phasen und Ströme ....
    und die Harmonischen ganz leicht checken..

    http://interphako.at

    • Offizieller Beitrag

    Hallo Franz,

    der Drehtisch ist bei mir zwar auch zentrierbar, aber ich mache mir trotzdem nicht die Mühe, ihn bei jedem Umschlagen des Revolvers nachzuzentrieren.

    Aber wie wäre es denn, wenn man einen 2. Sensor am Tischrand anbringt, von mir aus auch mit Hilfsfläche, der dann horizontal die Tischdrehung und vertikal den Tischhub erfasst.

    Viele Grüße
    Bernd

    • Offizieller Beitrag

    Hallo Bernd

    geht sicher auch. Aber ich dachte nur, alles mit einer Maus zu erschlagen ;)

    lg
    Franz

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    Mann könnte dann Störfelder berechnen und Wellen, Phasen und Ströme ....
    und die Harmonischen ganz leicht checken..

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  • Hallo Mallinckrodt

    ein Konfokal chromatischer Sensor, misst die linienbeugung und die damit verbundene Farbveränderung an einer bekannten nicht planaren Linse.

    Konfokal chromatische Sensoren für Weg, Abstand, Position, Dicke | Micro-Epsilon Messtechnik

    Ein anderer Weg mit dem Mikroskop die Höhe zu messen ist ein Schärfensensor, diesen zeige ich in meinem Download/Projekten
    Hier wird das Sigmarauschen der Pixelverteilung eines definierten Ausschnittes gemessen, man bekommt von der Mikroskopoptik
    schon bei kleinsten Z-Achenänderungen einen Wert von 0.0-100.0 mit einer NAchkommastelle. Allerdings verläuft die Erkennung
    nicht Linear, die liniarität muss für jede Optik Aproximiert werden, aber: Für das Fokusstacking ist das optimal um das nächste ebenen Bild
    dem Stapel hinzuzufügen ohne einen externen Trigger verwenden zu müssen.

    Dies funktiniert auch mit Durchlichtmikroskopen auf nichttransparenten Festkörpern wenn man eine Mini Horizontalfeldbeleuchtung verwendet.
    Auch darüber gibt es Erklärungen :
    PixelSensors
    und
    Mikroskop-Objektiv LED-Ringlicht

    Grüße Karsten

    Einmal editiert, zuletzt von Achromat (8. September 2014 um 12:57)

  • Beispiel zur Verwendung eines Software-Höhensensors alias Schärfensensor sieht man im Video:

    Externer Inhalt youtu.be
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    Für die X/Y Bewegung kann das Labeling herangezogen werden, wird aber nicht weiter dargestellt in den Beispielen.

    PixelSensors

    Grüße
    Karsten

    Einmal editiert, zuletzt von Achromat (8. September 2014 um 12:56)

  • Hallo Karsten,
    danke für die schnelle Antwort. Die Methode kannte ich noch nicht.

    "Ein anderer Weg mit dem Mikroskop die Höhe zu messen ist ein Schärfensensor, diesen zeige ich in meinem Download/Projekten":
    Auch interessant - wo finde ich Download/Projekte"?

    Viele Grüße
    Mallinckrodt

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