Home surveillance is a major concern in this day and age as with the rapid increase in the technology around us. There is a need to get updated with new possibilities to make our lives better and easy. Some cases and situations exhibit the need for home monitoring. So, we set out to discover a solution to this problem of home monitoring. Generally, we have issues with pets and kids alike such as approaching dangerous places like electric switches, stairs, and hot things. Not only a problem with kids and pets but also a chance of burglary and stranger's unusual activities. To overcome this problem we are designing and prototyping a system to keep an eye on kids, pets, and older people. This system is used in other applications like theft monitoring. The device can monitor the field all the time. In this way, this system helps in-home monitoring. The system consists of Arduino, which is the brain of the system, the PIR sensor, ESP32-CAM, and buzzer. The PIR sensor detects motion then gives input to the Arduino. Arduino gives output to the ESP32-CAM and buzzer. The ESP32-CAM can be activated and sends information to the user through the web Interface and the application. The user can see the video streaming on the PC screen or any other display. The buzzer can emit a high volume signal indicating that "there is an alert at the home".

Cell culture is a fundamental procedure in many laboratories and precedes much research performed under the microscope. Despite the significance of this procedural stage, the monitoring of cells throughout growth is impossible due to the absence of equipment and methodological approaches. This thesis presents a low-cost, power-effective and versatile microscope with small enough dimensions to operate inside an incubator. Besides image acquisition, the microscope comprises other functions such as a data pipeline, implemented to save the images on the user’s computer via a server whilst also offering storage of the images on an integrated micro SD-card. Furthermore, a machine learning algorithm with a human-in-the-loop approach has been trained to segment the acquired images for cell proliferation and cell apoptosis tracking, and yielded promising results with an accuracy of 94%. For comparison, conventional segmentation techniques using operations such as the watershed function were deployed.The microscope described is versatile in operation as it offers the user to utilise one or more functions, depending on the purpose of the imaging. / Cellodling är en grundläggande process i många laboratiorium och föregår forskning som utförs under mikroskop. Trots inkubationens betydelse har övervakning av celler i detta skede inte varit möjlig på grund utav avsaknaden av relevant utrustning och metodologiska tillvägagångsätt. I denna examensuppsatts på avancerad nivå presenteras ett lågkostnads-, energieffektivt och versatilt mikroskop av centimeterstora dimensioner anpassat för användning i en inkubator. Förutom bildtagningsmekanismer erbjuder mikroskopet olika funktioner som till exempel ett integrerat dataflöde som möjliggör sparande av bilder på användarens dator via en server samtidigt som den erbjuder sparande av bilder på ett integrerat minneskort.Utöver detta har en human-in-the-loop maskininlärningsalgoritm för segmentation av celler implementerats i syfte att övervaka cellernas celldelning och celldöd. Denna algoritm påvisade goda resultat med en nogrannhet på 94%. I jämförelsesyfte har även en traditionell watershed-baserad cellsegmenteringsteknik utvecklats.Mikroskopet kan kallas versatilt då det tillåter användaren att anpassa dataflödet och välja vilka funktioner denne vill nyttja, allt utefter bildtagningens ändamål.

In life science practices, cell culturing is one of the most common procedures in biological experiments involving the use of microscopes. Cell cultures are typically viewed with a microscope to monitor changes after adjusting the environment for the cells or to intermittently supervise for cellular behavior. However, it is currently not possible to continuously monitor cellular behavior due to the absence of solutions for wireless control of a microscope to image cell cultures while maintaining the environment conducive to cell growth. This thesis provides a miniaturized, cost-effective and versatile microscope down-scaled enough to operate inside incubators. This versatility encompasses the ability to switch between bright-field mode and fluorescence mode, capture images in sequences, save said sequential images to a micro SD-card as well as enabling downloading of individual images to a local file manager. All these features are done through a user interface set up by either a local WiFi or access point from the microscope, making the operation possible through wireless connection. In addition, this thesis is a continuation of a previous thesis that was completed in the spring of 2023. The purpose of this thesis is to improve on the result of the main research question of the previous work. / Inom livsvetenskapliga metoder är cellodling en av de vanligaste procedurerna i biologiska experiment som involverar användning av mikroskop. Cellkulturer ses vanligtvis med ett mikroskop för att bevaka förändringar efter att ha ändrat miljön för cellerna eller för att intermittent övervaka cellulärt beteende. Men det är för närvarande inte möjligt att kontinuerligt övervaka cellulärt beteende på grund av avsaknaden av lösningar för trådlös kontroll av ett mikroskop för att avbilda cellkulturer samtidigt som miljön som främjar celltillväxt bibehålls. Detta examensarbete tillhandahåller ett miniatyriserat, kostnadseffektivt och mångfasetterat mikroskop, som är tillräckligt nedskalad för att fungera i inkubatorer. Denna mångsidighet omfattar möjligheten att växla mellan ljusfältsläge och fluorescensläge, ta bilder i sekvenser, spara nämnda sekventiella bilder på ett micro SD-kort samt ladda ner enskilda bilder till en lokal filhanterare. Alla dessa funktioner görs via ett användargränssnitt som ställs in av antingen ett lokalt WiFi eller accesspunkt från mikroskopet, vilket gör operationen möjlig via trådlös anslutning. Dessutom är detta examensarbete en fortsättning på ett tidigare examensarbete som avslutades våren 2023. Syftet med detta examensarbete är att förbättra resultatet på den huvudsakliga forskningsfrågan i det tidigare arbetet.

A key component of biological research is cell culture technology, which allows researchersto examine the behavior and functionality of cells in controlled environments. Conventionalcell culture monitoring frequently necessitates taking the cultures out of their incubators tomake observations under a microscope. This exposes them to pollutants and changes in thesurrounding environment and may jeopardize the integrity of the experiment.This thesis presents the development of a cost-effective, miniaturized microscope designedfor imaging of cell cultures directly within incubators. By integrating simple, inexpensiveglass lenses and 3D-printed components and focusing on the ESP32-CAM module for digitalimaging, the project explores various optical setups to optimize image quality while minimizingdisruption to cell environments.Central to the research was the identification and testing of diverse optical configurations todetermine the most effective arrangement for both brightfield and fluorescence microscopy.The design features a baseplate for stability, a filter plate for fluorescence imaging, and afocus adjustment mechanism using magnets. Iterative enhancements led to a side illuminationtechnique using an economical LED, removing the need for a beamsplitter and simplifying theoptical path.The final microscope demonstrated successful brightfield imaging and weak fluorescenceimaging of Madin-Darby Canine Kidney (MDCK) II cell cultures marked with Green FluorescentProtein (GFP), using a magnification ratio of 2.5:1 through an infinity-corrected optical system.The findings illustrate the potential of developing an economical, functional microscope thatcan be readily replicated and scaled for use in cell culture technology. / En central del av biologisk forsking är användningen av cellkulturer, vilket tillåter forskare attutforska beeendet och funktionerna av celler i kontrollerade miljöer. Konventionell bevakning avcellkulturer kräver ofta att de tas ut från deras inkubatorer för att observeras under ett mikroskop.Detta kan utsätta dem för föroreningar och förändringar i omgivningen vilket kan äventyra helaexperimentet.Det här examensarbetet beskriver utvecklingen av ett kostnadseffektivt, miniatyriserat mikroskopanpassat för att avbilda cellkulturer inuti inkubatorer. Genom att integrera enkla, billigaglaslinser och 3D-printade komponenter, samt ESP32-CAM modulen för bildtagning, utforskardetta arbete olika optiska system för att optimera bildkvalitet och minimera störningar i cellernasmiljö.En väsentlig del av forskningen involverade identifiering och testning av olika optiska konfigurationerför att bestämma det mest effektiva arrangemanget för både brightfield- och fluorescensmikroskopi.Designen inkluderar en basplatta för stabilitet, en filterplatta för fluorescensavbildning ochen fokusjustering som utnyttjar magneter. Iterativa förbättringar ledde till utvecklingen av enbelysningsteknik med en billig LED, vilket tog bort behovet av en stråldelare och förenkladeden optiska banan.Det slutgiltiga mikroskopet uppvisade framgångsrik avbildning med brightfield och begränsadavbildning med fluorescens av MDCK II cellkulturer märkta med GFP. En förstoringsfaktor2.5:1 användes genom ett oändlighetskorrigerat optiskt system. Resultaten demonstrerar potentialenav att utveckla ett ekonomiskt och funktionellt mikroskop som kan replikeras för användninginom cellkulturforskning.

The presented work deals with the development of a monitoring system for monitoring the operation of the laboratory. The theoretical part of the work includes information on the safety of operation and work in biological laboratories, measured physical quantities and the principle of their measurement. The monitoring system is built on a compact ESP32-CAM camera and a WeMos D1 development board. The practical part consists of the design and implementation of a given system and the creation of a full-stack application for displaying live input from the laboratory for monitoring measured quantities in real time.