Handbuch zur Bedienung
1. Start
Die Datei Mikroskop.html in Edge oder Chrome öffnen (Doppelklick). Sie braucht keine Installation. Beim ersten Start fragt der Browser nach der Freigabe für Kamera und seriellen Anschluss; beides einmal erlauben.
2. Kamera
Reiter Bild → „Kameras suchen“, die Mikroskopkamera (HY-2307) wählen, Auflösung wählen, „Kamera starten“. 1280 × 960 ist der Arbeitsstandard (8 Bilder je Sekunde), 640 × 480 läuft mit 30 Bildern je Sekunde.
3. Motor
Reiter Tisch → „Motor verbinden“, im Browserfenster den Anschluss des ESP32 (CH340, COM3) wählen. Das Öffnen setzt den ESP32 zurück; danach Nullabgleich (Tisch steht ganz unten) oder „Position bestätigen“, wenn der Tisch dort steht, wo der Zähler es sagt. Die Grenze (Maximum) ist im ESP32 gespeichert; „Grenze hier“ setzt sie neu. Pfeiltasten fahren um die eingestellte Schrittzahl, Stopp hält sofort.
4. Autofokus
Reiter Fokus. Die Schärfe wird auf dem roten Gewebe gemessen (Rahmen im Bild), auf einem von Hand gezogenen Rahmen oder auf dem ganzen Bild. Bereich, grobe und feine Schrittweite einstellen, „Autofokus“ drücken; die Kurve baut sich während des Laufs auf, das Maximum wird angefahren. Vor dem ersten Lauf muss die Motorposition bekannt sein.
5. Geneigte Achse
Wandert das Objekt beim Verfahren seitlich, „Drift messen“ drücken: Der Tisch fährt einige Positionen um den Fokus ab, die Verschiebung je Schritt wird bestimmt und das Bild danach gegenverschoben, damit das Objekt stehen bleibt. Der Ausgleich lässt sich abschalten.
6. Zoom, Maßstab, Speichern
Mausrad zoomt um die Mausposition, rechte Maustaste verschiebt, linke zieht den Handrahmen, Doppelklick löscht ihn. Der Maßstabsbalken bleibt beim Zoomen gleich groß, seine Beschriftung folgt dem Zoom. Kalibrieren: „Zwei Punkte anklicken“, dann zwei Punkte mit bekanntem Abstand im Bild anklicken und die Mikrometer eingeben. „Bild speichern“ legt das aktuelle Bild als PNG in den Download-Ordner.
7. Flat-Field
Bei leerem Sichtfeld „Aufnehmen“ drücken (20 Bilder werden gemittelt). Die Karte gleicht Helligkeitsgefälle und Staub auf Sensor und Optik aus; „anwenden“ schaltet sie ein. Nach einem Auflösungswechsel neu aufnehmen.
8. Focus-Stacking
Reiter Stapel: Bereich um den Fokus und Schrittweite wählen, „Stapel aufnehmen“. Die Ebenen werden mit dem Driftausgleich deckungsgleich gelegt und je Bildpunkt die schärfste Ebene gewählt. Im Ergebnisfenster „Übernehmen“ macht das Stapelbild zum Standbild für Zoom, Speichern und Analyse; „zurück zum Livebild“ im Reiter Bild beendet das.
9. Gram-Analyse
Reiter Gram: „Auswerten“ untersucht das aktuelle Bild (Livebild oder Standbild): dunkle, gefärbte Objekte werden gezählt, nach Form (Kokke, Stäbchen, Filament) und Farbe (violett = Gram-positiv, rosa = Gram-negativ) eingeteilt. Im Ergebnisfenster ein Bakterium anklicken und vorher wählen, welche Klasse es ist: Die Farbe wird gelernt; liegen Beispiele für beide Klassen vor, entscheidet die Farbnähe. Regler: Mindestsättigung, Farbabstand, Mindestfläche. Zahlen sind Richtwerte.
9a. Zwei Gram-Verfahren
„vollständig“ nutzt die eingebettete Bibliothek OpenCV wie die Python-Station: Kontrastanhebung, Erkennung großer Zellen, adaptive Schwelle, Wasserscheide zur Trennung zusammenliegender Bakterien. „einfach“ arbeitet ohne Bibliothek mit lokaler Schwelle und zusammenhängenden Bereichen. Beide teilen sich Regler und gelernte Farben.
9b. Drift prüfen
„Drift prüfen“ fährt 60 Schritte unter den Bezug und zurück und misst, wie weit das Bild mit eingeschaltetem Ausgleich noch wandert. Bleiben nur wenige Bildpunkte, stimmt die Messung; sonst neu messen.
9c. Meldungen und Selbstheilung
Die farbige Zeile unter dem Titel meldet Warnungen (gelb) und Fehler (rot). Liefert die Kamera drei Sekunden keine Bilder, wird sie neu gestartet; antwortet der ESP32 dreimal nicht, wird die Verbindung als verloren gemeldet und beim nächsten „Motor verbinden“ ohne Abfrage wiederhergestellt, sofern der Browser den Anschluss kennt. Beim Start verbindet sich die Seite selbst mit der zuletzt erlaubten Kamera und dem zuletzt erlaubten Anschluss.
10. Tracking
Reiter Tracking: bewegte Teilchen werden gegen ein gleitendes Hintergrundbild erkannt, verfolgt und mit Spur und Nummer gezeichnet; mit Maßstab erscheint die Geschwindigkeit in µm/s.
12. Einstellungen
Alle Einstellungen (Kamera, Bereich, Drift, Maßstab, Farben) und die Flat-Field-Karte merkt sich der Browser für diese Datei auf diesem Rechner. Die Seite läuft ohne Python, Brücke und Internet; Kamera und COM-Anschluss kann aber nur ein Programm gleichzeitig halten.
Info
Mikroskop Labor-Station, HTML-Fassung 2.5 (22.09.2026)
Autor: Prof. Dr.-Ing. Ralph Wystup
erstellt mit KI und Agent (Claude Code) über die Hardware-Brücke zum Workspace.
Eine Datei ohne Installation. Kamera über die Video-Schnittstelle des Browsers, Stepper über Web Serial (Stepper-USB-Firmware 1.3 auf dem ESP32, Zeilenprotokoll mit JSON-Antworten). Bildverarbeitung in JavaScript auf Canvas: Laplace-Schärfemaß, Rotmaske, Autofokus grob/fein, Driftmessung durch Vorlagenvergleich, Flat-Field, Focus-Stacking, Tracking, Gram-Analyse (OpenCV.js und einfach).
Gegenstück mit Fernwartung: die Python-Station (Mikroskop_Station.py) mit Laptop-Brücke.