የአካባቢ ቅኝት ፈታኝ ነው? TDI የእርስዎን ምስል ቀረጻ እንዴት 10x ሊያደርግ ይችላል |

የጊዜ መዘግየት እና ውህደት (TDI) በመስመር ቅኝት መርህ ላይ የተገነባ የምስል ቀረጻ ዘዴ ሲሆን ተከታታይ ባለ አንድ-ልኬት ምስሎች የሚቀረጹበት የናሙና እንቅስቃሴን እና የምስል ቁርጥራጭን በማነሳሳት ጊዜን በመወሰን ምስልን ለማመንጨት ነው። ምንም እንኳን ይህ ቴክኖሎጂ ለአሥርተ ዓመታት ያህል የቆየ ቢሆንም፣ እንደ ድረ-ገጽ ፍተሻ ካሉ ዝቅተኛ ስሜታዊነት አፕሊኬሽኖች ጋር ተቆራኝቷል።

የአዲሱ ትውልድ ካሜራዎች የ sCMOSን ስሜት ከTDI ፍጥነት ጋር በማጣመር የምስል ቀረጻን በእኩል ጥራት ከአካባቢ ቅኝት ጋር አቅርበዋል ነገር ግን ከፍተኛ መጠን ያለው ፈጣን የፍተሻ መጠን አለው። ይህ በተለይ በዝቅተኛ ብርሃን ሁኔታዎች ውስጥ ትላልቅ ናሙናዎችን መቅረጽ በሚያስፈልግባቸው ሁኔታዎች ውስጥ በግልጽ ይታያል. በዚህ ቴክኒካል ማስታወሻ የቲዲአይ ቅኝት እንዴት እንደሚሰራ እናቀርባለን እና የምስል ቀረጻ ጊዜን ከተነፃፃሪ ትልቅ ቦታ መቃኛ ቴክኒክ፣ ሰድር እና ስፌት ኢሜጂንግ ጋር እናነፃፅራለን።

ከመስመር ቅኝት እስከ TDI

የመስመር ቅኝት ምስል አንድ ናሙና በሚንቀሳቀስበት ጊዜ ምስልን ለማንሳት ነጠላ የፒክሰሎች መስመር (እንደ አምድ ወይም ደረጃ ተብሎ የሚጠራ) የሚጠቀም የምስል ቴክኒክ ነው። የኤሌክትሪክ ቀስቃሽ ዘዴዎችን በመጠቀም ናሙናው ሴንሰሩን ሲያልፍ አንድ የምስሉ 'ቁራጭ' ይወሰዳል። የካሜራ ቀስቅሴ ፍጥነትን በመለካት ምስሉን በናሙና እንቅስቃሴ ደረጃ ለማንሳት እና እነዚህን ምስሎች ለማንሳት የፍሬም ቃጭን በመጠቀም ምስሉን እንደገና ለመገንባት በአንድ ላይ ሊሰፉ ይችላሉ።

TDI ኢሜጂንግ የሚገነባው በዚህ የናሙና ምስል ቀረጻ መርህ ላይ ነው፣ነገር ግን የተያዙትን የፎቶኤሌክትሮኖች ብዛት ለመጨመር በርካታ ደረጃዎችን ይጠቀማል። ናሙናው በእያንዳንዱ ደረጃ ላይ እያለፈ ሲሄድ፣ ተጨማሪ መረጃዎች ይሰበሰባሉ እና ወደ ነባር የፎቶ ኤሌክትሮኖች ይጨመራሉ እና ቀደም ባሉት ደረጃዎች የተያዙ እና በተመሳሳይ ሂደት ከሲሲዲ መሳሪያዎች ጋር ይቀላቀላሉ። ናሙናው በመጨረሻው ደረጃ ላይ ሲያልፍ, የተሰበሰቡት የፎቶ ኤሌክትሮኖች ወደ ንባብ ይላካሉ, እና በክልሉ ውስጥ ያለው የተቀናጀ ምልክት የምስል ቁርጥራጭ ለመፍጠር ይጠቅማል. በስእል 1 አምስት የTDI አምዶች (ደረጃዎች) ባለው መሳሪያ ላይ የምስል ቀረጻ ይታያል።

ምስል 1፡ የTDI ቴክኖሎጂን በመጠቀም የምስል ቀረጻ አኒሜሽን ምሳሌ። ናሙና (ሰማያዊ ቲ) በቲዲአይ ምስል መቅረጫ መሳሪያ (5 ፒክሰሎች አምድ ፣ 5 TDI ደረጃዎች) ላይ ተላልፏል እና ፎቶኤሌክትሮኖች በእያንዳንዱ ደረጃ ተይዘዋል እና ወደ ሲግናል ደረጃ ይጨምራሉ። ንባብ ይህንን ወደ ዲጂታል ምስል ይቀይረዋል።

1 ሀ: ምስሉ (ሰማያዊ ቲ) ወደ መድረክ አስተዋወቀ; በመሳሪያው ላይ እንደሚታየው ቲ በእንቅስቃሴ ላይ ነው.

1 ለ: ቲ የመጀመሪያውን ደረጃ ሲያልፍ የ TDI ካሜራ የመጀመሪያውን ደረጃ በ TDI ዳሳሽ ላይ ሲመቱ በፒክሰሎች የተያዙትን የፎቶ ኤሌክትሮኖች ለመቀበል ይነሳሳል። እያንዳንዱ አምድ የፎቶኤሌክትሮኖችን ለየብቻ የሚይዙ ተከታታይ ፒክሰሎች አሉት።

1c: እነዚህ የተያዙ የፎቶ ኤሌክትሮኖች ወደ ሁለተኛው ደረጃ ይቀላቀላሉ, እያንዳንዱ አምድ የሲግናል ደረጃውን ወደሚቀጥለው ደረጃ ይገፋፋል.

1d: በናሙና አንድ-ፒክስል ርቀት እንቅስቃሴ ጊዜ, ሁለተኛ የፎቶ ኤሌክትሮኖች ስብስብ በደረጃ ሁለት ላይ ይያዛሉ, እና ቀደም ሲል በተያዙት ላይ ይጨምራሉ, ምልክቱን ይጨምራሉ. በደረጃ 1 አዲስ የፎቶ ኤሌክትሮኖች ስብስብ ተይዟል, ይህም ከሚቀጥለው የምስል ቀረጻ ቁራጭ ጋር ይዛመዳል.

1e: በደረጃ 1d ላይ የተገለጹት የምስል ቀረጻ ሂደቶች ምስሉ ሴንሰሩን ሲያልፍ ይደገማሉ። ይህ ከደረጃዎች የፎቶ ኤሌክትሮኖች ምልክት ይገነባል. ምልክቱ ወደ ንባብ ተላልፏል, ይህም የፎቶ ኤሌክትሮን ምልክት ወደ ዲጂታል ንባብ ይለውጣል.

1f: የዲጂታል ንባብ እንደ ምስል አምድ በአምድ ይታያል። ይህ ምስልን ዲጂታል መልሶ ለመገንባት ያስችላል.

የTDI መሳሪያው የፎቶ ኤሌክትሮኖችን በአንድ ጊዜ ከአንድ ደረጃ ወደ ሌላው ማስተላለፍ የሚችል በመሆኑ እና ናሙናው በእንቅስቃሴ ላይ እያለ ከመጀመሪያው ደረጃ አዲስ የፎቶ ኤሌክትሮኖችን በመያዝ ምስሉ በተያዙት የረድፎች ብዛት ውስጥ ውጤታማ ሊሆን ይችላል። የምስል ቀረጻ (ምስል 1 ሀ) የሚከሰተውን ብዛት የሚወስነው ቀስቅሴ ተመኖች በመቶዎች kHz ቅደም ተከተል ሊሆኑ ይችላሉ።

በስእል 2 ምሳሌ የ29 x 17 ሚሜ ማይክሮስኮፕ ስላይድ በ10.1 ሰከንድ ውስጥ 5 μm ፒክስል TDI ካሜራ ተይዟል። ጉልህ በሆነ የማጉላት ደረጃዎች ላይ እንኳን, የማደብዘዙ ደረጃ አነስተኛ ነው. ይህ በቀድሞዎቹ የዚህ ቴክኖሎጂ ትውልዶች ላይ ትልቅ እድገትን ያሳያል።

ለበለጠ ዝርዝር፣ ሠንጠረዥ 1 በ10፣ 20 እና 40 x አጉላ ላይ ለተከታታይ የጋራ ናሙና መጠኖች የተወካይ ምስል ጊዜ ያሳያል።

ምስል 2፡ የቱሴን 9kTDI በመጠቀም የተቀረፀ የፍሎረሰንት ናሙና ምስል። ተጋላጭነት 10 ሚሴ፣ የተቀረጸበት ጊዜ 10.1 ሴ.

ሠንጠረዥ 1፡ የTucsen 9kTDI ካሜራን በ Zaber MVR ተከታታይ በሞተር ደረጃ በ10፣ 20 እና 40 x ለ1 እና 10 ms የተጋላጭነት ጊዜ በመጠቀም የተለያየ የናሙና መጠን (ሰከንዶች) የሚይዝበት ጊዜ ማትሪክስ።

የአካባቢ ቅኝት ምስል

በ sCMOS ካሜራዎች ውስጥ የአካባቢ ቅኝት ምስል ባለ 2-ልኬት የፒክሰሎች ድርድር በመጠቀም አንድን ሙሉ ምስል በአንድ ጊዜ ማንሳትን ያካትታል። እያንዳንዱ ፒክሰል ብርሃንን ይይዛል, ወዲያውኑ ለማቀነባበር ወደ ኤሌክትሪክ ምልክቶች ይለውጠዋል እና ከፍተኛ ጥራት እና ፍጥነት ያለው የተሟላ ምስል ይፈጥራል. በነጠላ መጋለጥ የሚቀረጽ የምስል መጠን የሚተዳደረው በፒክሰል መጠን፣ በማጉላት እና በአንድ ድርድር ውስጥ ባሉ የፒክሰሎች ብዛት ነው፣ በ (1)

ለመደበኛ ድርድር፣ የእይታ መስክ የሚሰጠው በ (2)

ናሙና ለካሜራ እይታ መስክ በጣም ትልቅ በሆነበት ሁኔታ ምስሉን ወደ የእይታ መስክ መጠን ምስሎች ፍርግርግ በመለየት ምስል ሊገነባ ይችላል። የእነዚህ ምስሎች ቀረጻ ስርዓተ-ጥለት ይከተላል, ደረጃው ወደ ፍርግርግ ላይ ወደ አንድ ቦታ የሚሄድበት, ደረጃው ይረጋጋል, ከዚያም ምስሉ ይይዛል. በሚሽከረከሩ ካሜራዎች ውስጥ ፣ መከለያው በሚሽከረከርበት ጊዜ ተጨማሪ የጥበቃ ጊዜ አለ። እነዚህ ምስሎች የካሜራውን አቀማመጥ በማንቀሳቀስ እና በመገጣጠም ሊነሱ ይችላሉ. ምስል 3 16 ትናንሽ ምስሎችን በአንድ ላይ በመገጣጠም የተሰራውን በፍሎረሰንት ማይክሮስኮፒ ስር ያለ የሰው ሕዋስ ትልቅ ምስል ያሳያል።

ምስል 3፡ የሰድር እና ስፌት ምስል በመጠቀም በአካባቢው ስካን ካሜራ የተያዘ የሰው ሕዋስ ስላይድ።

በአጠቃላይ የበለጠ ዝርዝር ጉዳዮችን መፍታት ብዙ ምስሎች እንዲፈጠሩ እና በዚህ መንገድ እንዲገጣጠሙ ይጠይቃል። ለዚህ አንዱ መፍትሔ መቅጠር ነው።ትልቅ ቅርጸት ካሜራ ቅኝት, ከፍተኛ መጠን ያለው የፒክሰል ብዛት ያላቸው ትላልቅ ዳሳሾች ያሉት, ከልዩ ኦፕቲክስ ጋር በማያያዝ, የበለጠ መጠን ያለው ዝርዝር ሁኔታ ለመያዝ ያስችላል.

በTDI እና አካባቢ ቅኝት (Tile & Stitch) መካከል ማወዳደር

ለናሙናዎች መጠነ ሰፊ ቅኝት ሁለቱም Tile & Stitch እና TDI ፍተሻ ተገቢ መፍትሄዎች ናቸው ነገርግን ምርጡን ዘዴ በመምረጥ ናሙናን በከፍተኛ ሁኔታ ለመቃኘት የሚፈጀውን ጊዜ መቀነስ ይቻላል። ይህ የጊዜ ቁጠባ የሚመነጨው የሚንቀሳቀስ ናሙና ለመያዝ በ TDI ቅኝት ችሎታ ነው; ከሰድር እና ስፌት ኢሜጂንግ ጋር የተጎዳኘውን ከመድረክ ማቀናበር እና ከሮሊንግ ሹተር ጊዜ ጋር የተያያዙ መዘግየቶችን ማስወገድ።

ምስል 4 በሁለቱም በሰድር እና ስፌት (በግራ) እና በTDI (በቀኝ) ቅኝት ውስጥ የሰውን ሕዋስ ምስል ለመቅረጽ የሚያስፈልጉትን ማቆሚያዎች (አረንጓዴ) እና እንቅስቃሴዎች (ጥቁር መስመሮች) ያወዳድራል። በTDI ኢሜጂንግ ውስጥ ምስሉን የማቆም እና የማስተካከል አስፈላጊነትን በማስወገድ የምስል ጊዜን በከፍተኛ ሁኔታ መቀነስ ይቻላል ፣ ይህም የተጋላጭነት ጊዜ ዝቅተኛ <100 ms ነው።

ሠንጠረዥ 2 በ9k TDI እና በመደበኛ sCMOS ካሜራ መካከል ያለውን የመቃኘት ምሳሌ ያሳያል።

ምስል 4፡ የሰድር እና ስፌት (በግራ) እና TDI ኢሜጂንግ (በስተቀኝ) የሚያሳይ የሰው ሴል በፍሎረሰንት ስር የመያዙ ቅኝት ጭብጥ።

ሠንጠረዥ 2፡ ለ15 x 15 ሚሜ ናሙና ከ10x ተጨባጭ ሌንስ እና 10 ms የተጋላጭነት ጊዜ ያለው የአካባቢ ቅኝት እና TDI ምስል ማወዳደር።

ምንም እንኳን TDI የምስል ቀረጻ ፍጥነትን ለመጨመር አስደናቂ እምቅ አቅም ቢሰጥም፣ በዚህ ቴክኖሎጂ አጠቃቀም ላይ ልዩነቶች አሉ። ለከፍተኛ ተጋላጭነት ጊዜዎች (>100 ሚሴ)፣ ለመንቀሳቀስ እና ለአካባቢ ቅኝት የሚጠፋው ጊዜ አስፈላጊነት ከተጋላጭ ጊዜ አንፃር ይቀንሳል። እንደዚህ ባሉ አጋጣሚዎች፣ የአካባቢ ቅኝት ካሜራዎች ከTDI ኢሜጂንግ ጋር ሲነፃፀሩ የቀነሰ የቅኝት ጊዜዎችን ሊሰጡ ይችላሉ። የቲዲአይ ቴክኖሎጂ አሁን ባለው ቅንብርዎ ላይ ጥቅማጥቅሞችን ሊሰጥዎት ይችል እንደሆነ ለማየት፣አግኙን።ለንጽጽር ማስያ.

ሌሎች መተግበሪያዎች

ብዙ የጥናት ጥያቄዎች እንደ መልቲቻናል ወይም ባለ ብዙ ትኩረት ምስል ማግኘት ካሉ ከአንድ ምስል የበለጠ መረጃ ይፈልጋሉ።

ባለብዙ ቻናል ኢሜጂንግ የአካባቢ ቅኝት ካሜራ በአንድ ጊዜ በርካታ የሞገድ ርዝመቶችን በመጠቀም ምስሎችን ማንሳትን ያካትታል። እነዚህ ቻናሎች እንደ ቀይ፣ አረንጓዴ እና ሰማያዊ ካሉ የተለያዩ የብርሃን የሞገድ ርዝመቶች ጋር ይዛመዳሉ። እያንዳንዱ ቻናል ከቦታው የተወሰነ የሞገድ ርዝመት ወይም የእይታ መረጃን ይይዛል። ከዚያም ካሜራው እነዚህን ቻናሎች በማጣመር ባለ ሙሉ ቀለም ወይም ባለብዙ ስፔክትራል ምስል በማመንጨት የቦታውን አጠቃላይ እይታ ከተለየ የእይታ ዝርዝሮች ጋር ያቀርባል። በአከባቢ ቅኝት ካሜራዎች ውስጥ ይህ የሚከናወነው በተለዩ ተጋላጭነቶች ነው ፣ነገር ግን በTDI ኢሜጂንግ ፣ማስከፋፈያ ሴንሰሩን ወደ ብዙ ክፍሎች ለመለየት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። 9kTDI (45 ሚሜ) ወደ 3 x 15.0 ሚሜ ዳሳሾች መከፋፈል አሁንም ከ13.3 ሚሜ ስፋት ከመደበኛ ዳሳሽ (6.5 μm ፒክሰል ስፋት፣ 2048 ፒክስል) የበለጠ ይሆናል። በተጨማሪም፣ TDI በምስሉ ላይ ባለው የናሙና ክፍል ላይ ብርሃንን ብቻ የሚፈልግ እንደመሆኑ መጠን ፍተሻዎቹ በበለጠ ፍጥነት በብስክሌት ሊደረጉ ይችላሉ።

ይህ ሊሆን የሚችልበት ሌላው ቦታ በባለብዙ ትኩረት ምስል ላይ ነው. ባለብዙ ፎከስ ኢሜጂንግ በአካባቢ ቅኝት ካሜራዎች ውስጥ በተለያዩ የትኩረት ርቀት ላይ ብዙ ምስሎችን ማንሳት እና እነሱን በማዋሃድ መላውን ትእይንት በሰላማዊ ትኩረት የተሞላ ምስል መፍጠርን ያካትታል። የትኩረት አቅጣጫዎችን ከእያንዳንዱ ምስል ላይ በመተንተን እና በማጣመር በአንድ ትእይንት ውስጥ የተለያየ ርቀትን ይመለከታል። እንደገና፣ ሀ በመጠቀምመከፋፈያየቲዲአይ ሴንሰሩን ወደ ሁለት (22.5 ሚሜ) ወይም ሶስት (15.0 ሚሜ) ክፍሎች ለመከፋፈል ከአካባቢ ቅኝት አቻ ይልቅ ባለብዙ ትኩረት ምስል በፍጥነት ማግኘት ይቻል ይሆናል። ለከፍተኛ ደረጃ ባለብዙ ፎከስ (z ቁልል 6 ወይም ከዚያ በላይ) ቢሆንም፣ የአካባቢ ቅኝት በጣም ፈጣኑ የምስል ቴክኒክ ሆኖ ሊቆይ ይችላል።

መደምደሚያዎች

ይህ ቴክኒካል ማስታወሻ በአካባቢ ቅኝት እና በTDI ቴክኖሎጂ መካከል ያለውን ልዩነት ይዘረዝራል ለትልቅ አካባቢ ቅኝት። የመስመር መቃኘትን እና የ sCMOS ስሜትን በማዋሃድ TDI ፈጣን እና ከፍተኛ ጥራት ያለው ምስልን ያለምንም መቆራረጥ ያሳካል፣ እንደ ሰድር እና ስፌት ካሉ ባህላዊ የአካባቢ ቅኝት ዘዴዎችን ይበልጣል። በዚህ ሰነድ ውስጥ የተዘረዘሩትን የተለያዩ ግምቶችን ግምት ውስጥ በማስገባት የእኛን የመስመር ላይ ማስያ መጠቀም ያለውን ጥቅም ይገምግሙ። TDI በመደበኛ እና የላቀ የምስል ቴክኒኮች ውስጥ የምስል ጊዜዎችን ለመቀነስ ትልቅ አቅም ያለው ቀልጣፋ ኢሜጂንግ እንደ ኃይለኛ መሳሪያ ነው።የTDI ካሜራ ወይም የቦታ ቅኝት ካሜራ ከመተግበሪያዎ ጋር የሚዛመድ እና የቀረጻ ጊዜዎን ለማሻሻል ይችል እንደሆነ ለማየት ከፈለጉ ዛሬ ያግኙን።