El Microscopio Virtual es un proyecto financiado por la NASA que proporciona instrumentación científica simulada para estudiantes e investigadores de todo el mundo como parte de la iniciativa del Laboratorio Virtual de la NASA. Este sitio sirve como base para las contribuciones de Imaging Technology Group a ese proyecto, es decir, microscopios virtuales y los conjuntos de datos de imágenes multidimensionales y de alta resolución que ven. Actualmente proporcionamos 90 muestras que suman más de 62 gigapíxeles de datos de imagen. El microscopio virtual, que está disponible para descarga gratuita, admite la funcionalidad de microscopios de sondas de electrones, luz y escaneo, conjuntos de datos para estos instrumentos, materiales de capacitación para aprender más sobre microscopía y otras herramientas relacionadas.
Nuestros instrumentos virtuales
Nuestro código de instrumento virtual actualmente admite datos de tres instrumentos diferentes en nuestro conjunto de microscopios: un microscopio electrónico de barrido ambiental Philips (ESEM), un microscopio de luz fluorescente y un microscopio de fuerza atómica. También hemos adaptado una cámara réflex digital de alta resolución con una lente macro de aumento de 5x para capturar algunas muestras, así como también hemos incluido algunas representaciones artísticas de datos de microscopía.
El microscopio virtual tiene como objetivo presentar al usuario un método para explorar estos datos de imagen capturados previamente como si estuvieran utilizando el instrumento real en tiempo real. Para cumplir este objetivo, el microscopio virtual proporciona la capacidad de cargar / descargar muestras, navegar a cualquier punto de esa muestra, cambiar la ampliación, ajustar los parámetros de imagen (contraste y brillo), cambiar el foco, analizar la composición elemental, para medir características y representar datos en tres dimensiones. Además, la interfaz permite a expertos y laicos anotar muestras y / o cargar anotaciones creadas previamente.
Más allá de la interfaz de usuario, hemos escrito un paquete de software personalizado para las diversas tareas involucradas en la recopilación y el procesamiento de los datos de la imagen. Esto incluye la recopilación automatizada de datos de las miles de imágenes que se necesitan para describir un solo espécimen, y las rutinas para unir y combinar esos conjuntos de datos de imágenes en mosaico.
Entrenamiento microscopio
SEM Manual Screnshot Como parte de nuestra misión educativa, hemos producido animaciones que enseñan los conceptos básicos de microscopía electrónica, de luz y de exploración, videos que detallan la preparación de muestras para esos instrumentos, videos de entrevistas con estudiantes graduados sobre sus carreras en las ciencias, y videos de ayuda sobre cómo usar nuestra aplicación. Estas animaciones de materiales utilizan una multitud de medios para explorar varios temas relevantes para la teoría y el arte detrás de las imágenes.
El microscopio virtual
El microscopio virtual es una aplicación Java que admite la visualización interactiva de conjuntos de datos de imágenes multidimensionales de alta resolución desde varios microscopios. Actualmente admitimos datos de un microscopio electrónico de barrido ambiental Philips (ESEM) y un microscopio de luz fluorescente.
Controles de interfaz
La interfaz proporciona una simulación de nuestras interfaces de microscopio reales. Los controles comunes a todos los conjuntos de datos incluyen brillo, aumento (generalmente hasta 1800x), navegación, medición y anotación. Las muestras SEM incluyen un control de contraste, y algunas también incluyen un control de enfoque.
Los controles de navegación y ampliación permiten al usuario explorar cualquier punto de interés en la muestra. Esto difiere de otros microscopios virtuales que se han producido y que proporcionan solo unos pocos "puntos calientes" que se pueden ampliar y explorar.
Atención
El control de enfoque es un ajuste real del plano focal en lugar de un desenfoque de la imagen. Nuestro software automatizado de captura de datos (ver más abajo) nos permite capturar un número arbitrario de planos focales. Por lo tanto, el control de enfoque en el microscopio virtual permite al usuario deslizarse a través de esos planos de manera interactiva, acercando y alejando los elementos. Esto es particularmente útil con especímenes gruesos vistos en el SEM.
Anotaciones
Hemos incluido un conjunto completo de herramientas de anotación de muestras para que tanto expertos como laicos puedan marcar los conjuntos de datos para referencia futura. Estas anotaciones son útiles para enseñar detalles sobre los datos, así como para permitir que los maestros soliciten a los estudiantes que identifiquen las características de los datos como tarea. Las anotaciones se pueden guardar y volver a cargar como archivos XML.
Recolección Automatizada de Datos
Puede tomar miles de imágenes para describir completamente un solo espécimen para que el usuario pueda explorar cualquier punto a diferentes aumentos con múltiples planos focales. Como resultado, algunos de nuestros conjuntos de datos tienen muchos gigabytes (GB) de tamaño. Para recopilar estos datos de manera precisa y sensata, hemos escrito varios programas de software que controlan automáticamente los instrumentos.
