22/07/13Time Delay Integration (TDI) ແມ່ນເຕັກນິກການຖ່າຍພາບທີ່ທັນສະໄໝກ່ອນການຖ່າຍພາບແບບດິຈິຕອລ – ແຕ່ມັນຍັງໃຫ້ຂໍ້ໄດ້ປຽບຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງຢູ່ໃນຈຸດຕັດຂອງພາບໃນທຸກມື້ນີ້. ມີສອງສະຖານະການທີ່ກ້ອງ TDI ສາມາດສ່ອງແສງໄດ້ - ທັງໃນເວລາທີ່ຫົວຂໍ້ຮູບພາບຢູ່ໃນການເຄື່ອນໄຫວ:
1 - ຫົວຂໍ້ການຖ່າຍຮູບແມ່ນການເຄື່ອນໄຫວໂດຍປົກກະຕິດ້ວຍຄວາມໄວຄົງທີ່, ເຊັ່ນໃນການກວດສອບເວັບ (ເຊັ່ນ: ການສະແກນແຜ່ນກະດາດເຄື່ອນທີ່, ພາດສະຕິກຫຼືຜ້າສໍາລັບຂໍ້ບົກພ່ອງແລະຄວາມເສຍຫາຍ), ສາຍປະກອບ, ຫຼື micro fluidics ແລະການໄຫຼຂອງຂອງນ້ໍາ.
2 – ຫົວຂໍ້ການຖ່າຍຮູບຄົງທີ່ທີ່ສາມາດຖ່າຍຮູບໄດ້ໂດຍກ້ອງຖ່າຍຮູບທີ່ຍ້າຍຈາກພື້ນທີ່ໄປຫາພື້ນທີ່, ໂດຍການຍ້າຍວັດຖຸຫຼືກ້ອງຖ່າຍຮູບ. ຕົວຢ່າງລວມມີການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ, ການກວດກາວັດສະດຸ, ການກວດສອບກະດານຮາບພຽງ ແລະ ອື່ນໆ.
ຖ້າສະຖານະການເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະໃຊ້ກັບການຖ່າຍຮູບຂອງເຈົ້າ, ຫນ້າເວັບນີ້ຈະຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານພິຈາລະນາວ່າການປ່ຽນຈາກກ້ອງຖ່າຍຮູບ 'ສະແກນພື້ນທີ່' ແບບ 2 ມິຕິແບບທໍາມະດາມາເປັນກ້ອງຖ່າຍຮູບ Line Scan TDI ອາດຈະເຮັດໃຫ້ການຖ່າຍຮູບຂອງເຈົ້າໄດ້ຮັບການຊຸກຍູ້.
ບັນຫາກັບ Area-Scan & Moving Targets
● Motion Blur
ບາງວິຊາການຖ່າຍຮູບຢູ່ໃນການເຄື່ອນໄຫວໂດຍຄວາມຈໍາເປັນ, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນການໄຫຼຂອງນ້ໍາຫຼືການກວດສອບເວັບ. ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອື່ນໆ, ເຊັ່ນ: ການສະແກນສະໄລ້ແລະການກວດກາວັດສະດຸ, ການຮັກສາວັດຖຸໃນການເຄື່ອນໄຫວສາມາດໄວແລະມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກ່ວາການຢຸດການເຄື່ອນໄຫວສໍາລັບແຕ່ລະຮູບພາບທີ່ໄດ້ມາ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສໍາລັບກ້ອງຖ່າຍຮູບສະແກນພື້ນທີ່, ຖ້າຫົວຂໍ້ຮູບພາບຢູ່ໃນການເຄື່ອນໄຫວທຽບກັບກ້ອງຖ່າຍຮູບ, ນີ້ສາມາດນໍາສະເຫນີສິ່ງທ້າທາຍ.
ການເຄື່ອນໄຫວມົວບິດເບືອນຮູບພາບຂອງຍານພາຫະນະທີ່ເຄື່ອນຍ້າຍ
ໃນສະຖານະການທີ່ມີແສງສະຫວ່າງຈໍາກັດຫຼືບ່ອນທີ່ມີຄຸນນະພາບຂອງຮູບພາບສູງ, ອາດຈະຕ້ອງການເວລາການເປີດເຜີຍຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການເຄື່ອນໄຫວຂອງວັດຖຸຈະກະຈາຍແສງສະຫວ່າງຂອງມັນຜ່ານຫຼາຍ pixels ກ້ອງຖ່າຍຮູບໃນລະຫວ່າງການ exposure, ນໍາໄປສູ່ການ 'motion blur'. ນີ້ສາມາດຖືກຫຼຸດຫນ້ອຍລົງໂດຍການຮັກສາການເປີດເຜີຍໃຫ້ສັ້ນຫຼາຍ - ພາຍໃຕ້ເວລາທີ່ມັນຈະໃຊ້ເວລາສໍາລັບຈຸດກ່ຽວກັບເລື່ອງທີ່ຈະຂ້າມ pixel ກ້ອງຖ່າຍຮູບ. ນີ້ແມ່ນunປົກກະຕິແລ້ວຢູ່ໃນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງຮູບພາບຊ້ໍາ, ບໍ່ມີສຽງ, ມັກຈະໃຊ້ບໍ່ໄດ້.
●ການຖັກແສ່ວ
ນອກຈາກນັ້ນ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວການຖ່າຍຮູບຫົວເລື່ອງທີ່ມີຂະໜາດໃຫຍ່ ຫຼືຕໍ່ເນື່ອງກັບກ້ອງສະແກນພື້ນທີ່ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການໄດ້ມາຂອງຮູບຫຼາຍຮູບ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນນໍາກັນ. stitching ນີ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີ pixels ທັບຊ້ອນກັນລະຫວ່າງຮູບພາບໃກ້ຄຽງ, ຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບແລະເພີ່ມທະວີການເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນແລະການປະມວນຜົນຄວາມຕ້ອງການ.
●ແສງບໍ່ສະໝໍ່າສະເໝີ
ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ການສ່ອງແສງບໍ່ຄ່ອຍຈະພຽງພໍເພື່ອຫຼີກເວັ້ນບັນຫາແລະສິ່ງປະດິດຢູ່ຊາຍແດນລະຫວ່າງຮູບທີ່ຫຍິບ. ນອກຈາກນີ້, ເພື່ອສະຫນອງແສງສະຫວ່າງໃນໄລຍະພື້ນທີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່ພຽງພໍສໍາລັບກ້ອງຖ່າຍຮູບພື້ນທີ່ສະແກນທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມພຽງພໍມັກຈະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການນໍາໃຊ້ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ DC ທີ່ມີພະລັງງານສູງ, ລາຄາຖືກ.
ຄວາມສະຫວ່າງທີ່ບໍ່ສະ ເໝີ ພາບໃນການຍຶດເອົາຮູບພາບຫຼາຍຮູບຂອງສະ ໝອງ ຫນູ. ຮູບພາບຈາກ Watson et al. 2017: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0180486
ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TDI ແມ່ນຫຍັງ, ແລະມັນຊ່ວຍແນວໃດ?
ໃນກ້ອງສະແກນພື້ນທີ່ 2 ມິຕິແບບທຳມະດາ, ມີສາມຂັ້ນຕອນຂອງການໄດ້ຮັບຮູບພາບ: ຣີເຊັດ pixels, exposure, ແລະ readout. ໃນລະຫວ່າງການເປີດຮັບແສງ, ໂຟຕອນຈາກສະຖານທີ່ຖືກກວດພົບ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ໂຟໂຕເອເລັກໂຕຣນິກ, ເຊິ່ງຖືກເກັບໄວ້ໃນ pixels ກ້ອງຖ່າຍຮູບຈົນກ່ວາໃນຕອນທ້າຍຂອງການ exposure ໄດ້. ຄ່າຈາກທຸກໆ pixels ຈະຖືກອ່ານອອກ, ແລະຮູບພາບ 2D ຖືກສ້າງຂຶ້ນ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, pixels ໄດ້ຖືກຕັ້ງໃຫມ່ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທັງຫມົດຖືກລຶບລ້າງເພື່ອເລີ່ມຕົ້ນການເປີດເຜີຍຕໍ່ໄປ.
ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວມາ, ຖ້າຮູບຖ່າຍມີການເຄື່ອນຍ້າຍທຽບກັບກ້ອງຖ່າຍຮູບ, ແສງສະຫວ່າງຈາກວັດຖຸສາມາດແຜ່ລາມໄປທົ່ວຫຼາຍ pixels ໃນລະຫວ່າງການເປີດເຜີຍນີ້, ເຮັດໃຫ້ການເຄື່ອນໄຫວມົວ. ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TDI ເອົາຊະນະຂໍ້ຈໍາກັດນີ້ໂດຍໃຊ້ເຕັກນິກການປະດິດສ້າງ. ນີ້ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນ [ພາບເຄື່ອນໄຫວ 1].
●ກ້ອງ TDI ເຮັດວຽກແນວໃດ
ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TDI ດໍາເນີນການໃນວິທີການທີ່ແຕກຕ່າງກັນໂດຍພື້ນຖານກັບກ້ອງຖ່າຍຮູບສະແກນພື້ນທີ່. ໃນຂະນະທີ່ຫົວຂໍ້ການຖ່າຍຮູບເຄື່ອນໄປທົ່ວກ້ອງໃນລະຫວ່າງການເປີດຮັບແສງ, ຄ່າເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ປະກອບເປັນຮູບທີ່ໄດ້ມາກໍ່ຖືກຍ້າຍຄືກັນ, ຢູ່ໃນການຊິ້ງກັນ. ໃນລະຫວ່າງການເປີດຮັບແສງ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TDI ສາມາດສະຫຼັບຄ່າບໍລິການທີ່ໄດ້ມາທັງຫມົດຈາກແຖວຫນຶ່ງຂອງ pixels ການຕໍ່ໄປ, ຕາມກ້ອງຖ່າຍຮູບ, synchronized ກັບການເຄື່ອນໄຫວຂອງຮູບພາບໄດ້. ໃນຂະນະທີ່ຫົວຂໍ້ເຄື່ອນຍ້າຍໄປທົ່ວກ້ອງ, ແຕ່ລະແຖວ (ເອີ້ນວ່າ 'TDI Stage'), ໃຫ້ໂອກາດສົດໆເພື່ອເປີດເຜີຍກ້ອງໄປຫາວັດຖຸ, ແລະສະສົມສັນຍານ.
ເມື່ອການເກັບຄ່າທີ່ໄດ້ມາແຖວໜຶ່ງໄປຮອດຈຸດສິ້ນສຸດຂອງກ້ອງ, ພຽງແຕ່ຫຼັງຈາກນັ້ນຄ່າທີ່ອ່ານອອກ ແລະຖືກເກັບໄວ້ເປັນສ່ວນ 1 ມິຕິຂອງຮູບ. ຮູບພາບ 2 ມິຕິແມ່ນສ້າງຂຶ້ນໂດຍການຕິດກັນແຕ່ລະສ່ວນຂອງຮູບພາບທີ່ກ້ອງຈະອ່ານພວກມັນ. ແຕ່ລະແຖວຂອງ pixels ໃນຮູບພາບຜົນໄດ້ຮັບຕິດຕາມແລະຮູບພາບ 'slice' ດຽວກັນຂອງຫົວຂໍ້ຮູບພາບ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າເຖິງວ່າຈະມີການເຄື່ອນໄຫວ, ບໍ່ມີການມົວ.
●256x ການຮັບແສງໄດ້ດົນຂຶ້ນ
ດ້ວຍກ້ອງ TDI, ເວລາເປີດຮັບແສງທີ່ມີປະສິດທິພາບຂອງຮູບພາບແມ່ນໄດ້ມອບໃຫ້ໂດຍໃຊ້ເວລາທັງໝົດທີ່ມັນໃຊ້ສຳລັບຈຸດໃດໜຶ່ງທີ່ຕ້ອງຜ່ານແຕ່ລະແຖວຂອງ pixels, ເຊິ່ງມີເຖິງ 256 ຂັ້ນຕອນທີ່ມີຢູ່ໃນກ້ອງ TDI ບາງຕົວ. ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າເວລາເປີດຮັບແສງທີ່ມີຢູ່ແມ່ນມີປະສິດຕິຜົນ 256 ເທົ່າຫຼາຍກວ່າທີ່ກ້ອງສະແກນພື້ນທີ່ສາມາດບັນລຸໄດ້.
ນີ້ສາມາດສົ່ງການປັບປຸງທັງສອງຢ່າງ, ຫຼືຄວາມສົມດຸນຂອງທັງສອງ. ປະການທໍາອິດ, ການຊຸກຍູ້ທີ່ສໍາຄັນໃນຄວາມໄວຮູບພາບສາມາດບັນລຸໄດ້. ເມື່ອປຽບທຽບກັບກ້ອງສະແກນພື້ນທີ່, ຫົວເລື່ອງການຖ່າຍພາບສາມາດເຄື່ອນທີ່ໄວຂຶ້ນເຖິງ 256x ໃນຂະນະທີ່ຍັງຈັບສັນຍານໄດ້ເທົ່າກັນ, ໃຫ້ອັດຕາສາຍຂອງກ້ອງແມ່ນໄວພໍທີ່ຈະຕິດຕາມໄດ້.
ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຖ້າຄວາມອ່ອນໄຫວຫຼາຍແມ່ນຕ້ອງການ, ເວລາການເປີດຮັບແສງທີ່ຍາວກວ່າສາມາດເຮັດໃຫ້ຮູບພາບທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງກວ່າ, ຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງຕ່ໍາ, ຫຼືທັງສອງ.
●ການປ້ອນຂໍ້ມູນຂະໜາດໃຫຍ່ໂດຍບໍ່ມີການຖັກ
ນັບຕັ້ງແຕ່ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TDI ຜະລິດຮູບພາບ 2 ມິຕິລະດັບຈາກ 1 ມິຕິລະດັບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ຮູບພາບຜົນໄດ້ຮັບສາມາດຂະຫນາດໃຫຍ່ຕາມຄວາມຕ້ອງການ. ໃນຂະນະທີ່ຈໍານວນ pixels ໃນທິດທາງ 'ແນວນອນ' ແມ່ນໃຫ້ໂດຍຄວາມກວ້າງຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ, ຕົວຢ່າງ 9072 pixels, ຂະຫນາດ 'ຕັ້ງ' ຂອງຮູບພາບແມ່ນບໍ່ຈໍາກັດ, ແລະພຽງແຕ່ກໍານົດໂດຍໄລຍະເວລາຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ. ດ້ວຍອັດຕາສາຍສູງເຖິງ 510kHz, ນີ້ສາມາດສົ່ງຜ່ານຂໍ້ມູນຂະຫນາດໃຫຍ່.
ສົມທົບກັບສິ່ງດັ່ງກ່າວ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TDI ສາມາດສະຫນອງທັດສະນະທີ່ກວ້າງຂວາງຫຼາຍ. ຕົວຢ່າງ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບ 9072 pixels ທີ່ມີ 5µm pixels ສະຫນອງພາກສະຫນາມຕາມລວງນອນຂອງມຸມເບິ່ງ 45mm ທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງ. ເພື່ອບັນລຸຄວາມກວ້າງຂອງພາບດຽວກັນກັບກ້ອງສະແກນພື້ນທີ່ 5µm pixels ຈະຕ້ອງໃຊ້ກ້ອງ 4K ສູງສຸດສາມຕົວ.
●ການປັບປຸງຜ່ານກ້ອງສະແກນເສັ້ນ
ກ້ອງ TDI ບໍ່ພຽງແຕ່ສະຫນອງການປັບປຸງໃນໄລຍະກ້ອງຖ່າຍຮູບສະແກນພື້ນທີ່. ກ້ອງຖ່າຍຮູບສະແກນເສັ້ນ, ເຊິ່ງຈັບພຽງແຕ່ເສັ້ນດຽວຂອງ pixels, ຍັງທົນທຸກຈາກບັນຫາດຽວກັນກັບຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງແລະການເປີດເຜີຍສັ້ນເປັນກ້ອງຖ່າຍຮູບສະແກນພື້ນທີ່.
ເຖິງແມ່ນວ່າຄ້າຍຄືກັບກ້ອງ TDI, ກ້ອງສະແກນເສັ້ນໃຫ້ຄວາມສະຫວ່າງຫຼາຍຂຶ້ນດ້ວຍການຕັ້ງຄ່າທີ່ງ່າຍກວ່າ, ແລະຫຼີກລ່ຽງຄວາມຕ້ອງການຂອງການຕິດຮູບພາບ, ພວກມັນມັກຈະຕ້ອງການການສ່ອງແສງທີ່ເຂັ້ມຂຸ້ນຫຼາຍ ແລະ/ຫຼື ການເຄື່ອນທີ່ຊ້າໆເພື່ອຈັບສັນຍານພຽງພໍສໍາລັບຮູບພາບທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ. ການເປີດຮັບແສງທີ່ຍາວກວ່າ ແລະຄວາມໄວຂອງວັດຖຸທີ່ໄວກວ່າທີ່ກ້ອງ TDI ເປີດໃຊ້ນັ້ນໝາຍຄວາມວ່າຄວາມເຂັ້ມຕ່ຳ, ການເຮັດໃຫ້ມີແສງລາຄາຖືກກວ່າສາມາດໃຊ້ໃນຂະນະທີ່ປັບປຸງປະສິດທິພາບການຖ່າຍຮູບໄດ້. ຕົວຢ່າງ, ສາຍການຜະລິດອາດຈະສາມາດຍ້າຍຈາກໄຟຮາໂລເຈນທີ່ໃຊ້ພະລັງງານສູງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງທີ່ຕ້ອງການພະລັງງານ DC, ໄປສູ່ໄຟ LED.
ກ້ອງ TDI ເຮັດວຽກແນວໃດ?
ມີສາມມາດຕະຖານທົ່ວໄປສໍາລັບວິທີການບັນລຸພາບ TDI ໃນເຊັນເຊີກ້ອງຖ່າຍຮູບ.
● CCD TDI– ກ້ອງ CCD ເປັນແບບເກົ່າແກ່ທີ່ສຸດຂອງກ້ອງດິຈິຕອລ. ເນື່ອງຈາກການອອກແບບອີເລັກໂທຣນິກຂອງພວກເຂົາ, ການບັນລຸພຶດຕິກໍາ TDI ໃນ CCD ແມ່ນງ່າຍດາຍຫຼາຍ, ເຊັນເຊີກ້ອງຖ່າຍຮູບຈໍານວນຫຼາຍສາມາດດໍາເນີນການໃນທາງນີ້. ດັ່ງນັ້ນ, TDI CCDs ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ມາເປັນເວລາຫຼາຍສິບປີ.
ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເຕັກໂນໂລຢີ CCD ມີຂໍ້ຈໍາກັດຂອງມັນ. ຂະຫນາດ pixels ລວງທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດທີ່ມີຢູ່ທົ່ວໄປສໍາລັບກ້ອງຖ່າຍຮູບ CCD TDI ແມ່ນປະມານ 12µm x 12µm – ນີ້, ຄຽງຄູ່ກັບການນັບ pixels ຂະຫນາດນ້ອຍ, ຈໍາກັດຄວາມສາມາດຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບໃນການແກ້ໄຂບັນຫາລະອຽດ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຄວາມໄວຂອງການຊື້ແມ່ນຕໍ່າກວ່າເຕັກໂນໂລຢີອື່ນໆ, ໃນຂະນະທີ່ການອ່ານສິ່ງລົບກວນ - ເປັນປັດໃຈຈໍາກັດທີ່ສໍາຄັນໃນການຖ່າຍຮູບແສງສະຫວ່າງຕ່ໍາ - ແມ່ນສູງ. ການບໍລິໂພກພະລັງງານຍັງສູງ, ເຊິ່ງເປັນປັດໃຈສໍາຄັນໃນບາງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ຄວາມປາຖະຫນາທີ່ຈະສ້າງກ້ອງຖ່າຍຮູບ TDI ໂດຍອີງໃສ່ສະຖາປັດຕະຍະກໍາ CMOS.
●Early CMOS TDI: Voltage-domain and digital summing
ກ້ອງ CMOS ເອົາຊະນະຄວາມຈຳກັດຂອງສິ່ງລົບກວນ ແລະຄວາມໄວຂອງກ້ອງ CCD, ໃນຂະນະທີ່ໃຊ້ພະລັງງານໜ້ອຍລົງ, ແລະໃຫ້ຂະໜາດ pixels ນ້ອຍກວ່າ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ພຶດຕິກໍາ TDI ແມ່ນຍາກກວ່າທີ່ຈະບັນລຸໄດ້ໃນກ້ອງຖ່າຍຮູບ CMOS, ເນື່ອງຈາກການອອກແບບ pixels ລວງຂອງເຂົາເຈົ້າ. ໃນຂະນະທີ່ CCDs ເຄື່ອນຍ້າຍ photoelectrons ປະມານຈາກ pixel ກັບ pixels ລວງເພື່ອຈັດການເຊັນເຊີ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບ CMOS ປ່ຽນສັນຍານໃນ photoelectrons ເປັນແຮງດັນໃນແຕ່ລະ pixels ລວງກ່ອນທີ່ຈະອ່ານອອກ.
ພຶດຕິກໍາ TDI ໃນເຊັນເຊີ CMOS ໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບຕັ້ງແຕ່ປີ 2001, ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ສິ່ງທ້າທາຍສໍາລັບວິທີການຈັດການກັບ 'ການສະສົມ' ຂອງສັນຍານຍ້ອນວ່າການເປີດເຜີຍຍ້າຍຈາກແຖວຫນຶ່ງໄປຫາແຖວຕໍ່ໄປແມ່ນສໍາຄັນ. ສອງວິທີຕົ້ນໆສໍາລັບ CMOS TDI ທີ່ຍັງໃຊ້ໃນກ້ອງຖ່າຍຮູບການຄ້າໃນມື້ນີ້ແມ່ນການສະສົມຂອງໂດເມນແຮງດັນແລະການລວມຍອດດິຈິຕອນ TDI CMOS. ໃນກ້ອງຖ່າຍຮູບສະສົມແຮງດັນ, ຍ້ອນວ່າແຕ່ລະແຖວຂອງສັນຍານໄດ້ມາໃນຂະນະທີ່ຫົວຂໍ້ການຖ່າຍພາບເຄື່ອນທີ່ຜ່ານ, ແຮງດັນທີ່ໄດ້ຮັບຈະຖືກເພີ່ມທາງອີເລັກໂທຣນິກເຂົ້າໃນການຊື້ທັງຫມົດສໍາລັບສ່ວນນັ້ນຂອງຮູບພາບ. ການສະສົມແຮງດັນໃນວິທີການນີ້ແນະນໍາສິ່ງລົບກວນເພີ່ມເຕີມສໍາລັບແຕ່ລະຂັ້ນຕອນ TDI ພິເສດທີ່ເພີ່ມ, ຈໍາກັດຜົນປະໂຫຍດຂອງຂັ້ນຕອນເພີ່ມເຕີມ. ບັນຫາທີ່ມີເສັ້ນຊື່ຍັງທ້າທາຍການນໍາໃຊ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບເຫຼົ່ານີ້ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຊັດເຈນ.
ວິທີທີສອງແມ່ນການສະຫຼຸບ TDI ດິຈິຕອນ. ໃນວິທີການນີ້, ກ້ອງຖ່າຍຮູບ CMOS ກໍາລັງເຮັດວຽກຢ່າງມີປະສິດທິພາບໃນໂຫມດການສະແກນພື້ນທີ່ດ້ວຍການສໍາຜັດທີ່ສັ້ນຫຼາຍທີ່ກົງກັບເວລາທີ່ຖ່າຍສໍາລັບຮູບພາບທີ່ຈະເຄື່ອນຍ້າຍຜ່ານແຖວດຽວຂອງ pixels. ແຕ່, ແຖວເກັດທີ່ຢູ່ຈາກແຕ່ລະກອບຕິດຕໍ່ກັນຈະຖືກລວມເຂົ້າກັນແບບດິຈິຕອນໃນລັກສະນະທີ່ມີຜົນກະທົບ TDI ຖືກສົ່ງ. ເນື່ອງຈາກກ້ອງຖ່າຍຮູບທັງຫມົດຕ້ອງໄດ້ຮັບການອ່ານອອກສໍາລັບແຕ່ລະແຖວຂອງ pixels ໃນຮູບພາບຜົນໄດ້ຮັບ, ການເພີ່ມດິຈິຕອນນີ້ຍັງເພີ່ມສຽງອ່ານສໍາລັບແຕ່ລະແຖວ, ແລະຈໍາກັດຄວາມໄວຂອງການຊື້.
●ມາດຕະຖານທີ່ທັນສະໄຫມ: charge-domain TDI CMOS, ຫຼື CCD-on-CMOS TDI
ຂໍ້ຈໍາກັດຂອງ CMOS TDI ຂ້າງເທິງໄດ້ຖືກເອົາຊະນະໃນບໍ່ດົນມານີ້ໂດຍຜ່ານການແນະນໍາການສະສົມໂດເມນທີ່ຮັບຜິດຊອບ TDI CMOS, ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າ CCD-on-CMOS TDI. ການເຮັດວຽກຂອງເຊັນເຊີເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນ [Animation 1]. ດັ່ງທີ່ຊື່ຫມາຍເຖິງ, ເຊັນເຊີເຫຼົ່ານີ້ສະຫນອງການເຄື່ອນໄຫວຂອງຄ່າບໍລິການທີ່ຄ້າຍຄື CCD ຈາກຫນຶ່ງ pixels ໄປຫາຕໍ່ໄປ, ການສະສົມສັນຍານໃນແຕ່ລະຂັ້ນຕອນ TDI ໂດຍຜ່ານການເພີ່ມ photoelectrons ໃນລະດັບຂອງຄ່າບໍລິການສ່ວນບຸກຄົນ. ນີ້ແມ່ນບໍ່ມີສິ່ງລົບກວນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ຂໍ້ຈໍາກັດຂອງ CCD TDI ແມ່ນຜ່ານການນໍາໃຊ້ສະຖາປັດຕະຍະກໍາ CMOS readout, ເຮັດໃຫ້ຄວາມໄວສູງ, ສຽງຕ່ໍາແລະການບໍລິໂພກພະລັງງານຕ່ໍາທົ່ວໄປກັບກ້ອງຖ່າຍຮູບ CMOS.
ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະຂອງ TDI: ສິ່ງທີ່ສໍາຄັນ?
●ເຕັກໂນໂລຊີ:ປັດໃຈສໍາຄັນທີ່ສຸດແມ່ນສິ່ງທີ່ເຕັກໂນໂລຢີເຊັນເຊີຖືກນໍາໃຊ້ດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ. Charge-domain CMOS TDI ຈະໃຫ້ປະສິດທິພາບທີ່ດີທີ່ສຸດ.
●ໄລຍະ TDI:ນີ້ແມ່ນຈໍານວນແຖວຂອງເຊັນເຊີທີ່ສັນຍານສາມາດສະສົມໄດ້. ກ້ອງຖ່າຍຮູບທີ່ມີ TDI ຫຼາຍຂັ້ນຕອນ, ໄລຍະເວລາການເປີດເຜີຍຂອງມັນມີປະສິດຕິຜົນດົນປານໃດ. ຫຼື, ຫົວຂໍ້ການຖ່າຍຮູບສາມາດເຄື່ອນທີ່ໄວຂຶ້ນ, ການໃຫ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບມີອັດຕາເສັ້ນພຽງພໍ.
●ອັດຕາແຖວ:ກ້ອງສາມາດອ່ານໄດ້ຈັກແຖວຕໍ່ວິນາທີ. ອັນນີ້ກຳນົດຄວາມໄວການເຄື່ອນໄຫວສູງສຸດທີ່ກ້ອງສາມາດຕິດຕາມໄດ້.
●ປະສິດທິພາບ Quantum: ອັນນີ້ຊີ້ບອກເຖິງຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບຕໍ່ກັບແສງຢູ່ໃນຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ໂດຍຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງໂຟຕອນທີ່ຖືກກວດພົບ ແລະຜະລິດໂຟຕອນເອເລັກໂຕຣນິກ. ປະສິດທິພາບ quantum ທີ່ສູງຂຶ້ນສາມາດສະຫນອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງແສງສະຫວ່າງຕ່ໍາ, ຫຼືປະຕິບັດງານໄວຂຶ້ນໃນຂະນະທີ່ຮັກສາລະດັບສັນຍານດຽວກັນ.
ນອກຈາກນັ້ນ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນໃນຂອບເຂດຄວາມຍາວຂອງຄື້ນທີ່ຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ດີສາມາດບັນລຸໄດ້, ດ້ວຍບາງກ້ອງຖ່າຍຮູບທີ່ສະຫນອງຄວາມອ່ອນໄຫວລົງໄປຈົນເຖິງ ultra-violet (UV) ໃນຕອນທ້າຍຂອງ spectrum, ຢູ່ທີ່ປະມານ 200nm wavelength.
●ອ່ານສິ່ງລົບກວນ:ການອ່ານສິ່ງລົບກວນແມ່ນປັດໃຈສໍາຄັນອື່ນໆໃນຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ, ກໍານົດສັນຍານຕໍາ່ສຸດທີ່ສາມາດກວດພົບໄດ້ຂ້າງເທິງຊັ້ນສິ່ງລົບກວນຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ. ດ້ວຍສຽງລົບກວນທີ່ອ່ານສູງ, ບໍ່ສາມາດກວດພົບຄຸນສົມບັດຄວາມມືດໄດ້ ແລະ ຊ່ວງໄດນາມິກຈະຫຼຸດລົງຢ່າງໜັກໜ່ວງ, ຊຶ່ງໝາຍເຖິງການສ່ອງແສງທີ່ສະຫວ່າງກວ່າ ຫຼື ເວລາໃນການຮັບແສງທີ່ຍາວກວ່າ ແລະ ຄວາມໄວການເຄື່ອນໄຫວທີ່ຊ້າກວ່າຈະຕ້ອງໃຊ້.
ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະຂອງ TDI: ສິ່ງທີ່ສໍາຄັນ?
ໃນປັດຈຸບັນ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TDI ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການກວດກາເວັບ, ເອເລັກໂຕຣນິກແລະການກວດສອບການຜະລິດ, ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອື່ນໆຂອງເຄື່ອງຈັກ. ຄຽງຄູ່ກັນນີ້ ຍັງມີແອັບພລິເຄຊັນທີ່ມີແສງໜ້ອຍທີ່ທ້າທາຍ ເຊັ່ນ: ການຖ່າຍຮູບ fluorescence ແລະການສະແກນສະໄລ້.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ດ້ວຍການນໍາກ້ອງຖ່າຍຮູບ TDI CMOS ທີ່ມີຄວາມໄວສູງ, ສຽງຕ່ໍາ, ຄວາມອ່ອນໄຫວສູງ, ມີທ່າແຮງອັນໃຫຍ່ຫຼວງສໍາລັບຄວາມໄວແລະປະສິດທິພາບເພີ່ມຂຶ້ນໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່ທີ່ກ່ອນຫນ້ານີ້ໃຊ້ພຽງແຕ່ກ້ອງຖ່າຍຮູບສະແກນພື້ນທີ່. ດັ່ງທີ່ພວກເຮົາໄດ້ແນະນໍາໃນຕອນຕົ້ນຂອງບົດຄວາມ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TDI ອາດຈະເປັນທາງເລືອກທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບການບັນລຸຄວາມໄວສູງແລະຄຸນນະພາບຂອງຮູບພາບສູງສໍາລັບຫົວຂໍ້ຮູບພາບໃນການເຄື່ອນໄຫວຄົງທີ່ແລ້ວ, ຫຼືບ່ອນທີ່ກ້ອງຖ່າຍຮູບສາມາດສະແກນຜ່ານຫົວຂໍ້ຮູບພາບຄົງທີ່.
ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກກ້ອງຈຸລະທັດ, ພວກເຮົາສາມາດສົມທຽບຄວາມໄວການໄດ້ມາທາງທິດສະດີຂອງ 9K pixels, 256 stage TDI ກ້ອງຖ່າຍຮູບທີ່ມີ 5 µm pixels ກັບ 12MP ກ້ອງຖ່າຍຮູບພື້ນທີ່ສະແກນກ້ອງຖ່າຍຮູບທີ່ມີ 5 µm pixels. ຂໍໃຫ້ພິຈາລະນາການໄດ້ຮັບພື້ນທີ່ 10 x 10 ມມທີ່ມີການຂະຫຍາຍ 20x ໂດຍຜ່ານການເຄື່ອນຍ້າຍເວທີ.
1. ການນໍາໃຊ້ຈຸດປະສົງ 20x ກັບກ້ອງຖ່າຍຮູບສະແກນພື້ນທີ່ຈະສົ່ງພື້ນທີ່ການຖ່າຍຮູບ 1.02 x 0.77 ມມ.
2. ດ້ວຍກ້ອງຖ່າຍຮູບ TDI, ຈຸດປະສົງ 10x ທີ່ມີການຂະຫຍາຍ 2x ເພີ່ມເຕີມສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເອົາຊະນະຂໍ້ຈໍາກັດໃດໆໃນຂົງເຂດການເບິ່ງກ້ອງຈຸລະທັດ, ເພື່ອສົ່ງສະຫນາມພາບລວງນອນ 2.3 ມມ.
3. ສົມມຸດວ່າ 2% pixel ຊ້ອນກັນລະຫວ່າງຮູບພາບເພື່ອຈຸດປະສົງ stitching, 0.5 ວິນາທີເພື່ອຍ້າຍຂັ້ນຕອນໄປສະຖານທີ່ຕັ້ງ, ແລະ 10ms ເວລາ exposure, ພວກເຮົາສາມາດຄິດໄລ່ເວລາທີ່ກ້ອງຖ່າຍຮູບສະແກນພື້ນທີ່ຈະໃຊ້ເວລາ. ເຊັ່ນດຽວກັນ, ພວກເຮົາສາມາດຄິດໄລ່ເວລາທີ່ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TDI ຈະໃຊ້ເວລາຖ້າຫາກວ່າຂັ້ນຕອນໄດ້ຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ໃນການເຄື່ອນໄຫວຄົງທີ່ເພື່ອສະແກນໃນທິດທາງ Y, ໂດຍມີເວລາການເປີດເຜີຍຕໍ່ເສັ້ນດຽວກັນ.
4. ໃນກໍລະນີນີ້, ກ້ອງຖ່າຍຮູບສະແກນພື້ນທີ່ຈະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີ 140 ຮູບພາບທີ່ຈະໄດ້ຮັບ, ມີ 63 ວິນາທີໃຊ້ເວລາການເຄື່ອນຍ້າຍຂັ້ນຕອນຂອງການ. ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TDI ຈະໄດ້ຮັບພຽງແຕ່ 5 ຮູບພາບຍາວ, ໃຊ້ເວລາພຽງແຕ່ 2 ວິນາທີໃຊ້ເວລາຍ້າຍເວທີໄປຫາຖັນຕໍ່ໄປ.
5. ເວລາທັງໝົດທີ່ໃຊ້ໃນການຫາພື້ນທີ່ 10 x 10 ມມ ຈະເປັນ64.4 ວິນາທີສໍາລັບກ້ອງຖ່າຍຮູບສະແກນພື້ນທີ່,ແລະພຽງແຕ່9.9 ວິນາທີສໍາລັບກ້ອງຖ່າຍຮູບ TDI.
ຖ້າທ່ານຕ້ອງການເບິ່ງວ່າກ້ອງຖ່າຍຮູບ TDI ສາມາດກົງກັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງທ່ານແລະຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງທ່ານ, ຕິດຕໍ່ພວກເຮົາໃນມື້ນີ້.
