21.06.2022An der moderner wëssenschaftlecher Bildgebung an industrieller Inspektioun ass Zäit net méi en zweeten Attribut - et ass eng fundamental Dimensioun dovun, wéi Experimenter lafen, wéi Apparater koordinéieren a wéi Daten interpretéiert ginn.
En Zäitstempel bestëmmt, wéini all Frame opgeholl gëtt, a prägt alles, vun der Reproduzéierbarkeet vum Experiment iwwer d'Synchroniséierung tëscht verschiddene Geräter bis zur Validitéit vun der Downstream-Analytik.
Ob eng Kamera héichpräzis, niddreg-Jitter-reduzéiert an deterministesch Zäitstempel liwwere kann, ass elo e Schlësselindikator fir hir professionell Fäegkeeten.
01 | Wat ass en Zäitstempel?
En Zäitstempel ass e digitale Marker, deen d'Zäit ophëlttatsächlech Opnamzäitvun all Bildframe. Jee no System kann seng Präzisioun vu Sekonnen bis Millisekonnen, Mikrosekonnen oder souguer Nanosekonnen reechen.
Allgemeng Zäitstempelformater
| Typ | Beispillformat | Beschreiwung |
| UNIX Zäitstempel (numeresch) | 1733558400 (Sekonnen) / 1733558400123 (ms) | Zäit zënter dem 1. Januar 1970 UTC |
| ISO 8601 (liesbar Format) | 2025-12-07T12:30:45Z / +08:00 | Standarddatum, Zäit an Zäitzon |
| Agebett Zäitstempel-Overlay | 2025/12/07 12:30:45 | Mënschlech siichtbaren Zäitstempel um Bild selwer |
Beispilldateien vun Zäitstempel fir eng Tucsen Kamera
02 | Software-Zäitstempel vs. Hardware-Zäitstempel
Software-Zäitstempel ginn generéiert nodeems de PC d'Bilddaten empfänkt, während Hardware-Zäitstempel an der Kamera beim exakten Beliichtungsereignis generéiert ginn.
Den Ënnerscheed tëscht deenen zwee kann d'Zäitgenauegkeet, d'Synchroniséierungszouverlässegkeet an d'Integritéit vun dynamesche Miessunge wesentlech beaflossen.
1. Software-Zäitstempel
Software-Zäitstempel ginn vum PC-Säitegen Treiber oder der Applikatioun produzéiert, soubal d'Bild schonn um Host ukomm ass. Si reflektéieren d'Ukënftszäit vun den Daten, net d'Beliichtungszäit.
Virdeeler - Universal an einfach ze implementéieren
• Onofhängeg vum Design vun der Kamerahardware
• Funktionéiert mat all de wichtegsten Interfaces (USB, GigE, CameraLink, etc.)
• Einfach aus der Systemzäit a Software ze generéieren
• Gutt geegent fir séier Entwécklung, Debugging a Logging
• Niddreg Integratiounskäschten an héich Kompatibilitéit
Aschränkungen — Net gëeegent fir Präzisiounszäiten
Software-Zäitstempel gi vun der ganzer Dateniwwerdroungskette beaflosst:
Kamera → Interface (USB/GigE/CXP) → Host Driver → OS Scheduling → Applikatioun
All Verspéidung, Pufferung oder CPU-Planungsevent kann en net-deterministesche Feeler op ms-Niveau verursaachen.
Wann d'Bildfrequenz iwwer ~50 fps eropgeet, wuessen dës Variatiounen séier a kënnen d'Zouverlässegkeet vun den Zäitstempel staark ënnergruewen.
Typesch Benotzungsfäll (<30 fps (Langdreiweg Bildgebung)
| Applikatiounsszenario | Roll vum Software-Zäitstempel |
Recommandéiert Kameraen
|
| Biologesch Mikroskopie (Routinefluoreszenz / Gewebebildgebung) | Datenverwaltung, Frame Sorting, Ausriichtung an Analysesoftware |
|
| Industriell Mikroskopie (Materialinspektioun / Metallographie) | Ënnerstëtzt Batch-Tracking, Bildverfolgbarkeet a Basis-QC-Protokolléierung |
2. Hardware-Zäitstempel
Hardware-Zäitstempel ginn an der FPGA oder Timing-Schaltung vun der Kamera zum exakten Ufanks- oder Ennmoment vun der Beliichtung generéiert. Si representéieren déi tatsächlech kierperlech Erfaassungszäit, onberéiert vun der Transmissioun oder der OS-Latenz.
Virdeeler — Héich Präzisioun an deterministeschen Timing
Hardware-Zäitstempel bidden:
• Präzisioun vu Mikrosekonnen (µs) bis Submikrosekonnen
• Null Ofhängegkeet vum Zäitpunkt vun der Dateniwwerdroung
• Stabil, widderhuelbar, jitterfräi Ausgaben
• 1:1 Korrespondenz mam aktuellen Sensorbeliichtungszäitpunkt
Dëst mécht se essentiell fir Héichgeschwindegkeets-Imaging, synchroniséiert Experimenter a zäitkritesch Miessungen.
Aschränkungen — Ofhängeg vun Hardware an Design
Hardware-Zäitstempel erfuerderen:
• Präzisiouns-Timing-Logik an FPGA/ASIC
• Héichstabilitéitsoszillatoren (TCXO/OCXO)
• Genaue Beliichtungszäitpunkt an Verzögerungskompensatioun
• Synchroniséiert Datenstroum-Kodéierung
• Konsistenz mat SDK/Driver-Parsingformater
Well d'Implementatioune jee no Hiersteller variéieren, kann d'Systemiwwergräifend Integratioun zousätzlech Kalibrierung oder Dokumentatiounsiwwerpréiwung erfuerderen.
D'Entwécklungskäschten a Komplexitéit si méi héich wéi d'Zäitstempel vu Software.
Typesch Héichgeschwindegkeetsapplikatiounen (>50 fps)
| Uwendungen | Wéi Hardware-Zäitstempel hëllefen | Recommandéiert Kameraen |
| Liewenswëssenschaften(Héichgeschwindegkeets-Kalzium- oder Spannungsbildgebung) | Schreift déi richteg Beliichtungszäiten op; synchroniséiert Laser iwwer Trigger Out |
|
| Physikalesch Wëssenschaften(Héichgeschwindegkeetsbewegungsopnahm) | Liwwert absolut Timing op µs-Niveau fir eng präzis Rekonstruktioun vun der Trajektorie | |
| Hallefleiterinspektioun (Inspektioun vu Waferen a Panelen) | Zäitstempelbaséiert Kamerasynchroniséierung; erméiglecht encoderbaséiert Zäit-Positiounskartéierung | |
| Instrumentintegratioun(Kamera + Laser + motoriséiert Bühn) | Déngt als systemwäit absolut Zäitreferenz; erméiglecht Koordinatioun op µs-Niveau |
