क्षेत्र स्क्यान गर्न चुनौती? TDI ले तपाईंको छवि कसरी १० गुणा बढाउन सक्छ?

समय१०/२३/१०

समय ढिलाइ र एकीकरण (TDI) लाइन स्क्यानिङको सिद्धान्तमा निर्मित छवि खिच्ने विधि हो, जहाँ नमूना गति र छवि स्लाइस क्याप्चरलाई ट्रिगर गरेर समय दिएर छवि उत्पन्न गर्न एक-आयामी छविहरूको श्रृंखला खिचिन्छ। यद्यपि यो प्रविधि दशकौंदेखि चलिरहेको छ, यो सामान्यतया वेब निरीक्षण जस्ता कम-संवेदनशीलता अनुप्रयोगहरूसँग सम्बन्धित छ।

नयाँ पुस्ताका क्यामेराहरूले sCMOS को संवेदनशीलतालाई TDI को गतिसँग संयोजन गरेका छन् जसले गर्दा क्षेत्र स्क्यानको समान गुणस्तरको छवि खिच्न सकिन्छ तर द्रुत थ्रुपुटको सम्भावना पनि छ। यो विशेष गरी कम प्रकाश अवस्थाहरूमा ठूला नमूनाहरूको इमेजिङ आवश्यक पर्ने परिस्थितिहरूमा स्पष्ट हुन्छ। यस प्राविधिक नोटमा, हामी TDI स्क्यानिङले कसरी काम गर्छ भनेर रूपरेखा दिन्छौं, र छवि खिच्ने समयलाई तुलनात्मक ठूलो क्षेत्र स्क्यानिङ प्रविधि, टाइल र स्टिच इमेजिङसँग तुलना गर्छौं।

लाइन स्क्यानिङ देखि TDI सम्म

लाइन स्क्यान इमेजिङ एउटा इमेजिङ प्रविधि हो जसले नमूना गतिमा हुँदा छविको टुक्रा लिन पिक्सेलको एकल लाइन (स्तम्भ वा चरण भनेर चिनिन्छ) प्रयोग गर्दछ। विद्युतीय ट्रिगरिङ संयन्त्रहरू प्रयोग गरेर, नमूना सेन्सरबाट पास हुँदा छविको एकल 'स्लाइस' लिइन्छ। नमूना गतिसँग चरणबद्ध रूपमा छवि खिच्न क्यामेरा ट्रिगर दर स्केल गरेर र यी छविहरू खिच्न फ्रेम ग्राबर प्रयोग गरेर, छवि पुनर्निर्माण गर्न तिनीहरूलाई एकसाथ सिलाई गर्न सकिन्छ।

 

TDI इमेजिङ नमूनाको छवि खिच्ने यस सिद्धान्तमा निर्माण हुन्छ, यद्यपि, क्याप्चर गरिएका फोटोइलेक्ट्रोनहरूको संख्या बढाउन धेरै चरणहरू प्रयोग गर्दछ। नमूनाले प्रत्येक चरण पार गर्दा, पहिलेका चरणहरूद्वारा क्याप्चर गरिएका अवस्थित फोटोइलेक्ट्रोनहरूमा थप जानकारी सङ्कलन गरिन्छ र थपिन्छ र CCD उपकरणहरू जस्तै प्रक्रियामा शफल गरिन्छ। नमूना अन्तिम चरण पार गर्दा, सङ्कलन गरिएका फोटोइलेक्ट्रोनहरूलाई रिडआउटमा पठाइन्छ, र दायराभरि एकीकृत संकेत छवि स्लाइस उत्पन्न गर्न प्रयोग गरिन्छ। चित्र १ मा, पाँच TDI स्तम्भहरू (चरणहरू) भएको उपकरणमा छवि खिच्ने देखाइएको छ।

 

图片१

चित्र १: TDI प्रविधि प्रयोग गरेर छवि खिच्ने एनिमेटेड उदाहरण। एउटा नमूना (नीलो T) TDI छवि खिच्ने उपकरण (५ पिक्सेलको स्तम्भ, ५ TDI चरणहरू) माथि पार गरिन्छ, र प्रत्येक चरणमा फोटोइलेक्ट्रोनहरू खिचिन्छन् र सिग्नल स्तरमा थपिन्छन्। रिडआउटले यसलाई डिजिटल छविमा रूपान्तरण गर्दछ।

१a: छवि (नीलो T) लाई स्टेजमा प्रस्तुत गरिएको छ; उपकरणमा देखाइए अनुसार T गतिमा छ।

१b: T ले पहिलो चरण पार गर्दा, TDI क्यामेराले फोटोइलेक्ट्रोनहरू स्वीकार गर्न ट्रिगर हुन्छ जुन TDI सेन्सरमा पहिलो चरणमा हिट हुँदा पिक्सेलहरूले कैद गर्छन्। प्रत्येक स्तम्भमा पिक्सेलहरूको श्रृंखला हुन्छ जसले व्यक्तिगत रूपमा फोटोइलेक्ट्रोनहरू खिच्दछ।

१c: यी क्याप्चर गरिएका फोटोइलेक्ट्रोनहरूलाई दोस्रो चरणमा सारिन्छ, जहाँ प्रत्येक स्तम्भले आफ्नो सिग्नल स्तरलाई अर्को चरणमा धकेल्छ।

१d: नमूना एक-पिक्सेल दूरीको गतिसँगै, चरण दुईमा फोटोइलेक्ट्रोनहरूको दोस्रो सेट कैद गरिन्छ, र पहिले खिचिएकाहरूमा थपिन्छ, जसले गर्दा संकेत बढ्छ। चरण १ मा, छवि खिच्ने अर्को टुक्रासँग मिल्दोजुल्दो फोटोइलेक्ट्रोनहरूको नयाँ सेट कैद गरिन्छ।

१e: चरण १d मा वर्णन गरिएका छवि क्याप्चर प्रक्रियाहरू सेन्सरबाट छवि सर्दा दोहोरिन्छन्। यसले चरणहरूबाट फोटोइलेक्ट्रोनहरूबाट सिग्नल निर्माण गर्दछ। सिग्नललाई रिडआउटमा पास गरिन्छ, जसले फोटोइलेक्ट्रोन सिग्नललाई डिजिटल रिडआउटमा रूपान्तरण गर्दछ।

१f: डिजिटल रिडआउटलाई छवि स्तम्भ अनुसार स्तम्भको रूपमा प्रदर्शित गरिन्छ। यसले छविको डिजिटल पुनर्निर्माणको लागि अनुमति दिन्छ।

TDI उपकरणले एकैसाथ एक चरणबाट अर्को चरणमा फोटोइलेक्ट्रोनहरू पास गर्न र नमूना गतिमा हुँदा पहिलो चरणबाट नयाँ फोटोइलेक्ट्रोनहरू खिच्न सक्षम भएकोले, छवि क्याप्चर गरिएका पङ्क्तिहरूको संख्यामा प्रभावकारी रूपमा अनन्त हुन सक्छ। छवि क्याप्चर (चित्र १a) कति पटक हुन्छ भनेर निर्धारण गर्ने ट्रिगर दरहरू सयौं kHz को क्रममा हुन सक्छन्।

 

चित्र २ को उदाहरणमा, ५ µm पिक्सेल TDI क्यामेरा प्रयोग गरेर २९ x १७ मिमी माइक्रोस्कोप स्लाइड १०.१ सेकेन्डमा खिचिएको थियो। महत्त्वपूर्ण जुम स्तरहरूमा पनि, धमिलोपनको स्तर न्यूनतम छ। यो यस प्रविधिको अघिल्लो पुस्ताहरूमा ठूलो प्रगतिको प्रतिनिधित्व गर्दछ।

 

थप विवरणको लागि, तालिका १ ले १०, २०, र ४० x जुममा सामान्य नमूना आकारहरूको श्रृंखलाको लागि प्रतिनिधि इमेजिङ समय देखाउँछ।

图片2

चित्र २: Tucsen 9kTDI प्रयोग गरेर खिचिएको फ्लोरोसेन्ट नमूनाको छवि। एक्सपोजर १० मिलिसेकेन्ड, क्याप्चर समय १०.१ सेकेन्ड।

图片3

तालिका १: १ र १० मिलिसेकेन्ड एक्सपोजर समयको लागि १०, २०, र ४० x मा Zaber MVR शृङ्खला मोटराइज्ड स्टेजमा Tucsen 9kTDI क्यामेरा प्रयोग गरेर फरक-फरक नमूना आकार (सेकेन्ड) को क्याप्चर समयको म्याट्रिक्स।

क्षेत्र स्क्यान इमेजिङ

sCMOS क्यामेराहरूमा क्षेत्र स्क्यान इमेजिङमा पिक्सेलको २-आयामी एरे प्रयोग गरेर एकैसाथ सम्पूर्ण छवि खिच्ने समावेश छ। प्रत्येक पिक्सेलले प्रकाश खिच्छ, यसलाई तत्काल प्रशोधनको लागि विद्युतीय संकेतहरूमा रूपान्तरण गर्छ र उच्च रिजोल्युसन र गतिको साथ पूर्ण छवि बनाउँछ। एकल एक्सपोजरमा खिच्न सकिने छविको आकार पिक्सेलको आकार, म्याग्निफिकेसन, र एरेमा पिक्सेलको संख्याद्वारा नियन्त्रित हुन्छ, प्रति ()

डिङ्गटक_२०२३१०१०१७००४७

मानक एरेको लागि, दृश्य क्षेत्र (2)

डिङ्गटक_२०२३१०१०१७०४३३

क्यामेराको दृश्य क्षेत्रको लागि नमूना धेरै ठूलो भएको अवस्थामा, दृश्य क्षेत्रको आकारको छविहरूको ग्रिडमा छविलाई अलग गरेर छवि निर्माण गर्न सकिन्छ। यी छविहरूको क्याप्चरले एउटा ढाँचा पछ्याउँछ, जहाँ स्टेज ग्रिडमा रहेको स्थानमा सर्नेछ, स्टेज स्थिर हुनेछ, र त्यसपछि छवि खिच्नेछ। रोलिङ शटर क्यामेराहरूमा, शटर घुम्दा अतिरिक्त प्रतीक्षा समय हुन्छ। यी छविहरू क्यामेराको स्थिति सारेर र तिनीहरूलाई एकसाथ सिलाई गरेर खिच्न सकिन्छ। चित्र ३ ले १६ वटा साना छविहरूलाई एकसाथ सिलाई गरेर बनेको फ्लोरोसेन्स माइक्रोस्कोपी अन्तर्गत मानव कोषको ठूलो छवि देखाउँछ।

图片4

चित्र ३: टाइल र स्टिच इमेजिङ प्रयोग गरेर क्षेत्र स्क्यान क्यामेराद्वारा कैद गरिएको मानव कोषको स्लाइड।

सामान्यतया, ठूलो विवरण समाधान गर्न थप छविहरू उत्पन्न गर्न र यस तरिकाले एकसाथ सिलाई गर्न आवश्यक पर्दछ। यसको एउटा समाधान भनेको प्रयोग गर्नु होठूलो ढाँचा क्यामेरा स्क्यानिङ, जसमा उच्च पिक्सेल गणना भएका ठूला सेन्सरहरू छन्, विशेष अप्टिक्ससँग मिलेर, जसले गर्दा धेरै विवरणहरू खिच्न सकिन्छ।

 

TDI र क्षेत्र स्क्यानिङ (टाइल र स्टिच) बीचको तुलना

नमूनाहरूको ठूलो-क्षेत्र स्क्यानिङको लागि, टाइल र स्टिच र TDI स्क्यानिङ दुवै उपयुक्त समाधान हुन्, यद्यपि उत्तम विधि छनौट गरेर, नमूना स्क्यान गर्न आवश्यक समयलाई उल्लेखनीय रूपमा कम गर्न सम्भव छ। यो समय बचत TDI स्क्यानिङको गतिशील नमूना खिच्ने क्षमताद्वारा उत्पन्न हुन्छ; टाइल र स्टिच इमेजिङसँग सम्बन्धित स्टेज सेटलिङ र रोलिङ शटर टाइमिङसँग सम्बन्धित ढिलाइहरू हटाउँदै।

 

चित्र ४ ले टाइल र स्टिच (बायाँ) र TDI (दायाँ) स्क्यानिङ दुवैमा मानव कोषको छवि खिच्न आवश्यक पर्ने स्टपहरू (हरियो) र चालहरू (कालो रेखाहरू) को तुलना गर्दछ। TDI इमेजिङमा छविलाई रोक्न र पुन: मिलाउने आवश्यकतालाई हटाएर, इमेजिङ समयलाई उल्लेखनीय रूपमा घटाउन सम्भव छ, एक्सपोजर समय कम <१०० मिलिसेकेन्ड प्रदान गर्दै।

तालिका २ ले ९k TDI र मानक sCMOS क्यामेरा बीचको स्क्यानिङको काम गरेको उदाहरण देखाउँछ।

图片5

चित्र ४: फ्लोरोसेन्स अन्तर्गत मानव कोषको क्याप्चरको स्क्यानिङ मोटिफ जसमा टाइल र स्टिच (बायाँ) र TDI इमेजिङ (दायाँ) देखाइएको छ।

图片6

तालिका २: १०x वस्तुगत लेन्स र १० मिलिसेकेन्ड एक्सपोजर समयको साथ १५ x १५ मिमी नमूनाको लागि क्षेत्र स्क्यान र TDI इमेजिङको तुलना।

TDI ले छवि खिच्ने गति बढाउनको लागि उत्कृष्ट सम्भावना प्रदान गर्दछ, तर यस प्रविधिको प्रयोगमा केही सूक्ष्मताहरू छन्। उच्च एक्सपोजर समय (>१०० मिलिसेकेन्ड) को लागि, क्षेत्र स्क्यानको चाल र सेटल पक्षहरूमा गुम्ने समयको महत्त्व एक्सपोजर समयको सापेक्षमा कम हुन्छ। यस्ता अवस्थाहरूमा, क्षेत्र स्क्यान क्यामेराहरूले TDI इमेजिङको तुलनामा कम स्क्यान समय प्रस्ताव गर्न सक्छन्। TDI प्रविधिले तपाईंको हालको सेटअपमा तपाईंलाई फाइदाहरू प्रदान गर्न सक्छ कि सक्दैन भनेर हेर्नको लागि,हामीलाई सम्पर्क गर्नुहोस्तुलना क्याल्कुलेटरको लागि।

अन्य अनुप्रयोगहरू

धेरै अनुसन्धान प्रश्नहरूलाई एकल छवि भन्दा बढी जानकारी चाहिन्छ, जस्तै बहुच्यानल वा बहुफोकस छवि अधिग्रहण।

 

क्षेत्र स्क्यान क्यामेरामा बहुच्यानल इमेजिङले एकैसाथ धेरै तरंगदैर्ध्यहरू प्रयोग गरेर छविहरू खिच्ने काम समावेश गर्दछ। यी च्यानलहरू सामान्यतया रातो, हरियो र नीलो जस्ता प्रकाशको विभिन्न तरंगदैर्ध्यहरूसँग मेल खान्छ। प्रत्येक च्यानलले दृश्यबाट विशिष्ट तरंगदैर्ध्य वा वर्णक्रमीय जानकारी खिच्दछ। त्यसपछि क्यामेराले यी च्यानलहरूलाई पूर्ण-रंग वा बहुस्पेक्ट्रल छवि उत्पन्न गर्न संयोजन गर्दछ, विशिष्ट वर्णक्रमीय विवरणहरूको साथ दृश्यको थप व्यापक दृश्य प्रदान गर्दछ। क्षेत्र स्क्यान क्यामेराहरूमा, यो असक्रिय एक्सपोजरहरूद्वारा प्राप्त गरिन्छ, यद्यपि, TDI इमेजिङको साथ, सेन्सरलाई धेरै भागहरूमा अलग गर्न स्प्लिटर प्रयोग गर्न सकिन्छ। 9kTDI (45 मिमी) लाई 3 x 15.0 मिमी सेन्सरहरूमा विभाजन गर्दा मानक सेन्सर (6.5 µm पिक्सेल चौडाइ, 2048 पिक्सेल) चौडाइ 13.3 मिमी भन्दा ठूलो हुनेछ। यसबाहेक, TDI लाई छवि गरिएको नमूनाको भागमा मात्र रोशनी चाहिन्छ, स्क्यानहरू छिटो साइकल गर्न सकिन्छ।

 

अर्को क्षेत्र जहाँ यो हुन सक्छ त्यो बहु-फोकस इमेजिङ हो। क्षेत्र स्क्यान क्यामेराहरूमा बहु-फोकस इमेजिङमा विभिन्न फोकस दूरीहरूमा धेरै छविहरू खिच्ने र सम्पूर्ण दृश्यलाई तीव्र फोकसमा राखेर एक समग्र छवि सिर्जना गर्न तिनीहरूलाई मिश्रण गर्ने समावेश छ। यसले प्रत्येक छविबाट फोकस क्षेत्रहरूको विश्लेषण र संयोजन गरेर दृश्यमा फरक दूरीहरूलाई सम्बोधन गर्दछ, जसको परिणामस्वरूप छविको थप विस्तृत प्रतिनिधित्व हुन्छ। फेरि, एक प्रयोग गरेरस्प्लिटरTDI सेन्सरलाई दुई (२२.५ मिमी), वा तीन (१५.० मिमी) टुक्राहरूमा विभाजन गर्न, क्षेत्र स्क्यान बराबर भन्दा छिटो बहुफोकस छवि प्राप्त गर्न सम्भव हुन सक्छ। यद्यपि, उच्च अर्डर बहुफोकस (६ वा सोभन्दा बढीको z स्ट्याक) को लागि, क्षेत्र स्क्यान सबैभन्दा छिटो इमेजिङ प्रविधि रहने सम्भावना छ।

निष्कर्ष

यस प्राविधिक नोटले ठूलो क्षेत्र स्क्यानिङको लागि क्षेत्र स्क्यानिङ र TDI प्रविधि बीचको भिन्नतालाई रूपरेखा दिन्छ। लाइन स्क्यानिङ र sCMOS संवेदनशीलतालाई मर्ज गरेर, TDI ले टाइल र स्टिच जस्ता परम्परागत क्षेत्र स्क्यान विधिहरूलाई उछिनेर, अवरोध बिना छिटो, उच्च-गुणस्तरको इमेजिङ प्राप्त गर्दछ। यस कागजातमा उल्लिखित विभिन्न धारणाहरूलाई विचार गर्दै, हाम्रो अनलाइन क्याल्कुलेटर प्रयोग गर्ने फाइदाहरूको मूल्याङ्कन गर्नुहोस्। TDI मानक र उन्नत इमेजिङ प्रविधि दुवैमा इमेजिङ समय घटाउने ठूलो सम्भावना भएको कुशल इमेजिङको लागि एक शक्तिशाली उपकरणको रूपमा खडा छ।यदि तपाईं TDI क्यामेरा वा क्षेत्र स्क्यान क्यामेराले तपाईंको अनुप्रयोगसँग मेल खान सक्छ र तपाईंको क्याप्चर समय सुधार गर्न सक्छ कि भनेर हेर्न चाहनुहुन्छ भने, आजै हामीलाई सम्पर्क गर्नुहोस्।

 

 

मूल्य निर्धारण र विकल्पहरू

शीर्षसूचक
कोडपोइन्टर
कल गर्नुहोस्
अनलाइन ग्राहक सेवा
तलसूचक
फ्लोटकोड

मूल्य निर्धारण र विकल्पहरू