22/07/13Njikota oge igbu oge (TDI) bụ usoro onyonyo nke na-ebute ihe onyonyo dijitalụ tupu oge - mana nke ahụ ka na-enye nnukwu uru na njedebe nke onyonyo taa. Enwere ọnọdụ abụọ nke igwefoto TDI nwere ike na-enwu - ma mgbe isiokwu onyonyo na-agagharị:
1 - Ihe onyonyo a na-ahụ anya na-aga n'ihu na ọsọ ọsọ na-adịgide adịgide, dị ka nyocha weebụ (dịka nyocha akwụkwọ mpempe akwụkwọ, plastik ma ọ bụ akwa maka ntụpọ na mmebi), ahịrị mgbakọ, ma ọ bụ micro fluidics na mmiri na-asọ.
2 – Ihe onyonyo kwụ ọtọ nke igwefoto nwere ike ịse site na mpaghara gaa na mpaghara, site na ibugharị isiokwu ma ọ bụ igwefoto. Ọmụmaatụ gụnyere nyocha ihe mmịfe microscope, nyocha ihe, nyocha paịlị dị larịị wdg.
Ọ bụrụ na nke ọ bụla n'ime ọnọdụ ndị a nwere ike emetụta onyonyo gị, ibe weebụ a ga-enyere gị aka ịtụle ma mgbanwe site na igwefoto 'mpaghara nyocha' nke nwere akụkụ abụọ gaa na igwefoto Line Scan TDI nwere ike inye onyonyo gị nkwalite.
Nsogbu dị na Mpaghara-Nyocha & Ntugharị Ntugharị
● Ihe na-eme mkpọtụ
Ụfọdụ ihe onyonyo na-aga n'ihu site na mkpa, dịka ọmụmaatụ na nrịba mmiri ma ọ bụ nyocha weebụ. N'ime ngwa ndị ọzọ, dị ka nyocha slide na nyocha ihe, idobe isiokwu a ka ọ na-agagharị nwere ike ịdị ngwa ngwa ma rụọ ọrụ nke ọma karịa ịkwụsị mmegharị maka onyonyo ọ bụla enwetara. Agbanyeghị, maka igwefoto nyocha mpaghara, ọ bụrụ na isiokwu onyonyo na-agagharị na igwefoto, nke a nwere ike bute ihe ịma aka.
Ntugharị ngagharị na-agbagọ onyonyo ụgbọ na-akpụ akpụ
N'ọnọdụ nwere obere ọkụ ma ọ bụ ebe achọrọ ogo onyonyo dị elu, enwere ike ịchọrọ ogologo oge mkpughe igwefoto. Agbanyeghị, ngagharị nke isiokwu a ga-agbasa ìhè ya n'ọtụtụ pikselụ igwefoto n'oge mkpughe ahụ, na-eduga na 'mgbanwe ngagharị'. Enwere ike ibelata nke a site n'idebe mkpughe dị mkpụmkpụ - n'okpuru oge ọ ga-ewe maka isi okwu na isiokwu iji gafee pikselụ igwefoto. Nke a bụunna-emekarị na-efu nke ọchịchịrị, mkpọtụ, na-adịkarịghị eji ihe oyiyi.
●Ịkpachie
Na mgbakwunye, iji igwefoto nyocha mpaghara na-ejikarị eserese nnukwu ma ọ bụ na-aga n'ihu na-achọ inweta ọtụtụ onyonyo, nke a na-ekekọta ọnụ. Ihe nkedo a na-achọ pikselụ jikọtara ọnụ n'etiti onyonyo ndị agbata obi, na-ebelata arụmọrụ yana ịba ụba nchekwa data na nhazi chọrọ.
●Ọkụ na-enweghị isi
Ihe ọzọ bụ na ọkụ ahụ agaghị adịkebe ezuru iji zere okwu na arịa arịa dị n'ókè dị n'etiti onyonyo ndị a kpalitere. Ọzọkwa, iji nye ọkụ n'ofe mpaghara buru ibu maka igwefoto nyocha mpaghara nwere ike zuru oke na-achọkarị iji ike dị elu, isi iyi ọkụ DC dị oke ọnụ.
Ìhè na-adaghị adaba na stitching a multi-image inweta ụbụrụ òké. Foto sitere na Watson et al. 2017: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0180486
Gịnị bụ igwefoto TDI, oleekwa otú o si enye aka?
N'ime igwefoto nyocha mpaghara-akụkụ abụọ, enwere usoro atọ nke inweta onyonyo: nrụpụta pikselụ, mkpughe, na ịgụpụta ihe. N'oge mkpughe ahụ, a na-achọpụta foton si na ebe ahụ, na-ebute fotoelectrons, nke a na-echekwa na pikselụ igwefoto ruo na njedebe nke ngosi ahụ. A na-agụpụta ụkpụrụ sitere na pikselụ ọ bụla, wee mepụta onyonyo 2D. A na-atọgharị pikselụ ma kpochapụ ụgwọ niile ka ịmalite mkpughe na-esote.
Agbanyeghị, dịka ekwuru, ọ bụrụ na isiokwu onyonyo na-aga n'ihu na igwefoto, ọkụ sitere na isiokwu ahụ nwere ike gbasaa n'ọtụtụ pikselụ n'oge mkpughe a, na-eduga n'ọhụhụ ngagharị. Igwefoto TDI meriri mmachi a site na iji usoro ohuru. E gosipụtara nke a na [Animation 1].
●Ka igwefoto TDI si arụ ọrụ
Igwefoto TDI na-arụ ọrụ n'ụzọ dị iche iche maka igwefoto nyocha mpaghara. Ka isiokwu onyonyo na-agafe n'ofe igwefoto n'oge mkpughe ahụ, a na-emegharịkwa ụgwọ eletrọnịkị mebere onyonyo enwetara, na-anọ na mmekọrịta. N'oge mkpughe, igwefoto TDI na-enwe ike ịmegharị ụgwọ niile enwetara site n'otu ahịrị pikselụ gaa na nke ọzọ, yana igwefoto, mekọrịtara na mmegharị nke isiokwu onyonyo. Ka isiokwu a na-agafe n'ofe igwefoto, ahịrị ọ bụla (nke a maara dị ka 'TDI Stage'), na-enye ohere ọhụrụ iji kpughee igwefoto na isiokwu ahụ, ma na-akwakọba mgbaàmà.
Ozugbo ahiri nke ebubo enwetara ruru na nsọtụ igwefoto, naanị mgbe ahụ ka a na-agụpụta ụkpụrụ ma chekwaa dị ka akụkụ 1 akụkụ nke onyonyo a. A na-emepụta onyonyo 2-D site na ijikọta iberi onyonyo ọ bụla na-aga n'ihu ka igwefoto na-agụ ya. Ahịrị pikselụ ọ bụla n'ime egwu onyonyo na ihe onyonyo ga-esi na ya pụta bụ otu 'iberibe' nke isiokwu onyonyo, nke pụtara na n'agbanyeghị mmegharị ahụ, enweghị nhụcha.
●256x Ogologo ihe ngosi
Site na igwefoto TDI, a na-enye oge mkpughe dị irè nke onyonyo a oge niile ọ na-ewe maka isi okwu na isiokwu iji gafere ahịrị pikselụ ọ bụla, yana ọkwa 256 dị na ụfọdụ igwefoto TDI. Nke a pụtara na oge mkpughe dị adị na-arụ ọrụ nke ọma ugboro 256 karịa igwefoto nyocha mpaghara nwere ike nweta.
Nke a nwere ike iwepụta otu n'ime nkwalite abụọ, ma ọ bụ itule nke abụọ. Nke mbụ, enwere ike nweta nkwalite dị ukwuu na ọsọ onyonyo. Tụnyere igwefoto nyocha mpaghara, isiokwu onyonyo nwere ike ịdị na-agbago ruo 256x ngwa ngwa ka ọ ka na-esetịta otu akara ngosi, na-enye ọnụọgụ ahịrị igwefoto ngwa ngwa iji na-aga n'ihu.
N'aka nke ọzọ, ọ bụrụ na achọrọ nghọta ka ukwuu, ogologo oge ikpughe nwere ike ime ka onyonyo dị elu dị elu, ike ọkụ dị ala, ma ọ bụ ha abụọ.
●Ntinye data buru ibu na-enweghị nkedo
Ebe igwefoto TDI na-ewepụta onyonyo nwere akụkụ 2 site na mpekere 1 akụkụ na-esochi ya, onyonyo a ga-esi na ya pụta nwere ike buru ibu dịka achọrọ. Ọ bụ ezie na a na-enye ọnụọgụ pikselụ na ntụzịaka 'horizontal' site na obosara igwefoto, dịka ọmụmaatụ 9072 pikselụ, nha 'vertical' nke onyonyo a enweghị oke, na-ekpebi naanị ogologo oge igwefoto na-agba. Site na ọnụego ahịrị ruru 510kHz, nke a nwere ike wepụta nnukwu ntinye data.
Ejikọtara ya na nke a, igwefoto TDI nwere ike inye echiche obosara nke ukwuu. Dịka ọmụmaatụ, igwefoto 9072 pikselụ nwere pikselụ 5µm na-enye oghere nlele nke 45mm nwere mkpebi dị elu. Iji nweta otu obosara onyonyo ahụ na igwefoto nyocha mpaghara 5µm ga-achọ ihe ruru igwefoto 4K atọ n'akụkụ n'akụkụ.
●Mmelite karịa igwefoto nyocha ahịrị
Igwefoto TDI abụghị naanị na-enye nkwalite karịa igwefoto nyocha mpaghara. Igwefoto nyocha ahịrị, nke na-ejide naanị otu ahịrị pikselụ, na-enwekwa ọtụtụ n'ime otu okwu ahụ na ike ọkụ yana mkpughe dị ka igwefoto nyocha mpaghara.
Ọ bụ ezie na dị ka igwefoto TDI, igwefoto nyocha ahịrị na-enye ọkụ karịa site na nhazi dị mfe, ma zere mkpa nkedo ihe oyiyi, ha nwere ike na-achọkarị ọkụ ọkụ na / ma ọ bụ ngwa ngwa isiokwu iji weghara mgbaàmà zuru oke maka onyinyo dị elu. Mkpughe ogologo na ọsọ isiokwu ngwa ngwa nke igwefoto TDI na-enyere aka pụtara obere ike, enwere ike iji ọkụ dị ọnụ ala na-emeziwanye arụmọrụ onyonyo. Dịka ọmụmaatụ, ahịrị mmepụta nwere ike isi na ọkụ ọkụ halogen na-eri oke ọnụ ahịa dị elu nke chọrọ ike DC, gaa na ọkụ ọkụ LED.
Kedu ka igwefoto TDI si arụ ọrụ?
Enwere ụkpụrụ atọ a na-ahụkarị maka otu esi enweta onyonyo TDI na ihe mmetụta igwefoto.
● CCD TDI- Igwefoto CCD bụ ụdị igwefoto dijitalụ kacha ochie. N'ihi imewe eletrọnịkị ha, imezu omume TDI na CCD dị mfe ma e jiri ya tụnyere ọtụtụ ihe mmetụta igwefoto nwere ike ịrụ ọrụ n'ụzọ dị otú a. Ya mere, ejiwo TDI CCD kemgbe ọtụtụ iri afọ.
Agbanyeghị, teknụzụ CCD nwere oke ya. Nha pikselụ kacha nta dị maka igwefoto CCD TDI dị gburugburu 12µm x 12µm - nke a, yana ọnụ ọgụgụ pikselụ pere mpe, na-egbochi ikike igwefoto iji dozie nkọwa dị mma. Kedu ihe ọzọ, ọsọ nke nnweta dị ala karịa teknụzụ ndị ọzọ, ebe ị na-agụ mkpọtụ- ihe na-egbochi ihe na-eme ka ọ dị ala - dị elu. Oriri ike dịkwa elu, nke bụ isi ihe na ngwa ụfọdụ. Nke a butere ọchịchọ imepụta igwefoto TDI dabere na ihe owuwu CMOS.
●CMOS TDI mbụ: ngalaba voltaji na nchikota dijitalụ
Igwefoto CMOS meriri ọtụtụ mkpọtụ & oke ọsọ nke igwefoto CCD, ebe ha na-eji obere ike, na-enye nha pikselụ pere mpe. Agbanyeghị, omume TDI siri ike nweta na igwefoto CMOS, n'ihi nhazi pixel ha. Ebe CCD na-ebugharị fotoelectrons gburugburu site na pixel gaa na pikselụ iji jikwaa ihe mmetụta, igwefoto CMOS na-atụgharị akara na fotoelectrons na voltaji na pixel ọ bụla tupu agụpụta ya.
Achọpụtala omume TDI na ihe mmetụta CMOS kemgbe 2001, agbanyeghị, ihe ịma aka maka otu esi ejikwa 'mgbakọ' nke mgbaama ka mkpughe na-esi n'otu ahịrị gaa na nke ọzọ dị oke mkpa. Ụzọ abụọ mbụ maka CMOS TDI ka eji na igwefoto azụmahịa taa bụ mkpokọta voltaji na mkpokọta dijitalụ TDI CMOS. Na igwefoto mkpokọta voltaji-ngalaba, ka a na-enweta ahịrị nke ọ bụla nke mgbaàmà ka isiokwu onyonyo na-agafe, a na-agbakwunye voltaji enwetara na elektrọnik na mkpokọta mkpokọta nke akụkụ onyonyo a. Ịgbakọ voltaji n'ụzọ dị otú a na-ewebata mkpọtụ ọzọ maka ọkwa TDI ọ bụla agbakwunyere, na-egbochi uru nke usoro ndị ọzọ. Okwu nwere linearity na-agbaghakwa iji igwefoto ndị a maka ngwa ziri ezi.
Ụzọ nke abụọ bụ digital summing TDI. Na usoro a, igwefoto CMOS na-agba ọsọ nke ọma na ọnọdụ nyocha mpaghara yana mkpughe dị mkpụmkpụ dabara na oge ewepụtara maka isiokwu onyonyo iji gafee otu ahịrị pikselụ. Mana, ahịrị ndị sitere na etiti ọ bụla na-esochi na-agbakwunye ọnụ n'ụdị dijitalụ n'ụzọ a ga-esi wepụta mmetụta TDI. Dị ka a ga-agụpụta igwefoto niile maka ahịrị pikselụ ọ bụla na onyonyo a ga-esi na ya pụta, mgbakwunye dijitalụ a na-agbakwunye mkpọtụ ọgụgụ maka ahịrị ọ bụla, na-egbochi ọsọ nke nnweta.
●Ọkọlọtọ ọgbara ọhụrụ: ngalaba ụgwọ TDI CMOS, ma ọ bụ CCD-na-CMOS TDI
Emeriela oke nke CMOS TDI dị n'elu n'oge na-adịbeghị anya site na iwebata mkpokọta ngalaba ụgwọ TDI CMOS, nke a makwaara dị ka CCD-na-CMOS TDI. E gosipụtara ọrụ nke sensọ ndị a na [Animation 1]. Dị ka aha ahụ pụtara, ihe mmetụta ndị a na-enye CCD-dị ka mmegharị nke ụgwọ site na otu pikselụ gaa na-esote, na-agbakọta akara na ọkwa TDI ọ bụla site na mgbakwunye nke fotoelectrons na ọkwa nke ụgwọ onye ọ bụla. Nke a enweghị mkpọtụ nke ọma. Otú ọ dị, a na-emeri njedebe nke CCD TDI site na iji CMOS readout architecture, na-eme ka ọsọ dị elu, obere mkpọtụ na ike dị ala na-emekarị na igwefoto CMOS.
Nkọwa TDI: kedu ihe dị mkpa?
●Teknụzụ:Ihe kachasị mkpa bụ ihe teknụzụ sensọ ejiri dịka a tụlere n'elu. Charge-ngalaba CMOS TDI ga-ewepụta arụmọrụ kacha mma.
●Usoro TDI:Nke a bụ ọnụọgụ nke ahịrị nke ihe mmetụta nke enwere ike ịgbakọba mgbaama. Ka igwefoto na-enwekwu usoro TDI, ka oge mkpughe ya nwere ike ịdị ogologo. Ma ọ bụ, ka isiokwu onyonyo nwere ike ibugharị ngwa ngwa, na-enye igwefoto nwere ọnụọgụ ahịrị zuru oke.
●Ọnụọgụgụ ahịrị:Ahịrị ole igwefoto nwere ike ịgụ kwa nkeji. Nke a na-ekpebi oke ọsọ ngagharị nke igwefoto nwere ike ijigide.
●Nrụpụta nke Quantum: Nke a na-egosi mmetụta igwefoto nwere n'ìhè n'ogo dị iche iche, nyere site na ohere nke ịchọta foton merenụ ma mepụta fotoelectron. Ịrụ ọrụ quantum dị elu nwere ike inye ike ọkụ dị ala, ma ọ bụ ịrụ ọrụ ngwa ngwa ka ị na-ejigide otu ọkwa mgbaàmà.
Na mgbakwunye, igwefoto dị iche na ogologo ogologo ogologo nke enwere ike nweta ezi uche, yana ụfọdụ igwefoto na-enye uche ruo na njedebe ultra-violet (UV) nke ụdịdị dị iche iche, na gburugburu 200nm wavelength.
●Gụọ mkpọtụ:Gụọ mkpọtụ bụ ihe ọzọ dị mkpa na mmetụta igwefoto, na-ekpebi mgbama kacha nta enwere ike ịhụ n'elu ala mkpọtụ igwefoto. N'iji mkpọtụ ọgụgụ dị elu, enweghị ike ịchọpụta njirimara gbara ọchịchịrị yana oke ike na-ebelata nke ukwuu, nke pụtara ìhè na-enwu karịa ma ọ bụ oge ikpughe ogologo oge & ọ ga-eji nwayọ nwayọ mee ihe.
Nkọwa TDI: kedu ihe dị mkpa?
Ugbu a, a na-eji igwefoto TDI maka nyocha weebụ, eletrọnịkị na nyocha nrụpụta, yana ngwa ọhụụ igwe ndị ọzọ. N'akụkụ nke a bụ ngwa ndị nwere obere ọkụ dị ka foto fluorescence na nyocha slide.
Otú ọ dị, site na iwebata ngwa ngwa dị elu, ụda dị ala, igwefoto TDI CMOS dị elu, enwere ike ime ngwa ngwa na arụmọrụ dị elu na ngwa ọhụrụ nke na-eji naanị igwefoto nyocha mpaghara. Dị ka anyị webatara na mmalite nke isiokwu a, igwefoto TDI nwere ike ịbụ nhọrọ kacha mma maka ị nweta ọsọ dị elu na àgwà oyiyi dị elu maka ma ọ bụ ihe onyonyo na-aga n'ihu mgbe niile, ma ọ bụ ebe enwere ike ịlele igwefoto n'ofe ihe onyonyo kwụ ọtọ.
Dịka ọmụmaatụ, n'ime ngwa microscopy, anyị nwere ike iji ọsọ nnweta nke 9K pixel, igwefoto TDI ogbo 256 nwere pikselụ 5 µm na igwefoto nyocha mpaghara 12MP nwere pikselụ 5 µm. Ka anyị nyochaa inweta mpaghara 10 x 10 mm nwere mmụba 20x site na ịkwaga ogbo.
1. Iji ebumnobi 20x na igwefoto nyocha mpaghara ga-ewepụta ebe nlele onyonyo 1.02 x 0.77 mm.
2. Site na igwefoto TDI, ebumnuche 10x nwere mmụba 2x ọzọ nwere ike iji merie njedebe ọ bụla na mbara igwe microscope, iji wepụta mpaghara onyonyo onyonyo kwụ ọtọ 2.3mm.
3. Na-eche na 2% pikselụ overlap n'etiti ihe oyiyi maka stitching nzube, 0.5 sekọnd ịkwaga ogbo ka a set ebe, na a 10ms ikpughe oge, anyị nwere ike gbakọọ oge ebe iṅomi igwefoto ga-ewe. N'otu aka ahụ, anyị nwere ike gbakọọ oge igwefoto TDI ga-ewe ma ọ bụrụ na a na-edobe ọkwa ahụ na-aga n'ihu mgbe niile iji nyochaa na ntụziaka Y, yana otu oge ikpughe n'otu ahịrị.
4. N'okwu a, igwefoto nyocha mpaghara ga-achọ ka enwetara ihe oyiyi 140, na 63 sekọnd jiri na-ebugharị ogbo. Igwefoto TDI ga-enweta naanị onyonyo ogologo 5, na-eji naanị 2 sekọnd na-ebugharị ogbo ahụ na kọlụm na-esote.
5. Ngụkọta oge ejiri nweta mpaghara 10 x 10 mm ga-abụ64.4 sekọnd maka igwefoto nyocha mpaghara,na dị nnọọ9.9 sekọnd maka igwefoto TDI.
Ọ bụrụ na ị ga-achọ ịhụ ma igwefoto TDI nwere ike dabara ngwa gị wee gboo mkpa gị, kpọtụrụ anyị taa.
