21/06/2022Na área de imagens científicas modernas e inspeção industrial, o tempo deixou de ser um atributo secundário — tornou-se uma dimensão fundamental de como os experimentos são conduzidos, como os dispositivos se coordenam e como os dados são interpretados.
Um registro de data e hora determina quando cada quadro é capturado, influenciando tudo, desde a reprodutibilidade do experimento até a sincronização entre vários dispositivos e a validade das análises subsequentes.
A capacidade de uma câmera fornecer registros de data e hora de alta precisão, baixa oscilação e determinísticos é hoje um indicador fundamental de suas capacidades profissionais.
01 | O que é um carimbo de data/hora?
Um carimbo de data/hora é um marcador digital que registra otempo real de capturade cada quadro da imagem. Dependendo do sistema, sua precisão pode variar de segundos a milissegundos, microssegundos ou até mesmo nanossegundos.
Formatos comuns de carimbo de data/hora
| Tipo | Exemplo de formato | Descrição |
| Timestamp UNIX (numérico) | 1733558400 (segundos) / 1733558400123 (ms) | Tempo decorrido desde 01/01/1970 UTC |
| ISO 8601 (formato legível) | 2025-12-07T12:30:45Z / +08:00 | Data, hora e fuso horário padrão |
| Sobreposição de carimbo de data/hora incorporado | 07/12/2025 12:30:45 | Carimbo de data/hora visível ao olho humano na própria imagem |
Arquivos de exemplo de carimbo de data/hora da câmera Tucsen
02 | Timestamps de Software vs. Timestamps de Hardware
Os registros de data e hora por software são gerados depois que o computador recebe os dados da imagem, enquanto os registros de data e hora por hardware são gerados dentro da câmera no exato momento da exposição.
A diferença entre os dois pode afetar significativamente a precisão temporal, a confiabilidade da sincronização e a integridade das medições dinâmicas.
1. Registros de data e hora do software
Os registros de data e hora do software são gerados pelo driver ou aplicativo do computador assim que a imagem chega ao host. Eles refletem o horário de chegada dos dados, não o horário de exposição.
Vantagens — Universal e fácil de implementar
• Independente do design do hardware da câmera
• Compatível com todas as principais interfaces (USB, GigE, CameraLink, etc.)
• Fácil de gerar a partir da hora do sistema por meio de software.
• Ideal para desenvolvimento rápido, depuração e registro de logs
• Baixo custo de integração e alta compatibilidade
Limitações — Não é adequado para cronometragem de precisão.
Os registros de data e hora do software são afetados por toda a cadeia de transmissão de dados:
Câmera → Interface (USB/GigE/CXP) → Driver do host → Agendamento do SO → Aplicativo
Qualquer atraso, armazenamento em buffer ou evento de agendamento da CPU pode introduzir erros não determinísticos em nível de milissegundos.
À medida que a taxa de quadros aumenta para além de ~50 fps, essas variações crescem rapidamente e podem comprometer seriamente a confiabilidade da marcação de tempo.
Casos de uso típicos (<30 fps (Imagens em baixa velocidade)
| Cenário de aplicação | Função do Software - Carimbo de Data/Hora |
Câmeras recomendadas
|
| Microscopia biológica (fluorescência de rotina / imagem de tecidos) | Gerenciamento de dados, classificação de quadros, alinhamento em software de análise |
|
| Microscopia Industrial (inspeção de materiais / metalografia) | Suporta rastreamento de lotes, rastreabilidade de imagens e registro básico de controle de qualidade. |
2. Registros de data e hora do hardware
Os registros de data e hora de hardware são gerados dentro do FPGA ou circuito de temporização da câmera no exato momento de início ou fim da exposição. Eles representam o verdadeiro tempo físico de aquisição, não afetado pela latência de transmissão ou do sistema operacional.
Vantagens — Alta precisão e temporização determinística
Os registros de data e hora de hardware oferecem:
• Precisão de microssegundos (µs) a sub-microssegundos
• Dependência zero do tempo de transmissão de dados
• Saídas estáveis, repetíveis e sem oscilações
• Correspondência 1:1 com o tempo real de exposição do sensor
Isso os torna essenciais para imagens de alta velocidade, experimentos sincronizados e medições com restrições de tempo.
Limitações — Dependentes do hardware e do projeto
Os registros de data e hora de hardware exigem:
• Lógica de temporização de precisão em FPGA/ASIC
• Osciladores de alta estabilidade (TCXO/OCXO)
• Temporização precisa do acionamento por exposição e compensação de atraso
• Codificação sincronizada de fluxo de dados
• Consistência com os formatos de análise do SDK/driver
Como as implementações variam entre os fabricantes, a integração entre sistemas pode exigir calibração adicional ou revisão da documentação.
O custo e a complexidade do desenvolvimento são maiores do que os registros de data e hora do software.
Aplicações típicas de alta velocidade (>50 fps)
| Aplicações | Como os registros de data e hora de hardware ajudam | Câmeras recomendadas |
| Ciências da Vida(Imagens de cálcio ou voltagem de alta velocidade) | Registra os tempos de exposição reais; sincroniza lasers via Trigger Out. |
|
| Ciências Físicas(captura de movimento em alta velocidade) | Fornece temporização absoluta em nível de microssegundos para reconstrução precisa da trajetória. | |
| Inspeção de semicondutores (inspeção de wafers e painéis) | Sincronização de câmera baseada em carimbo de data/hora; permite mapeamento de tempo-posição baseado em codificador. | |
| Integração de instrumentos(câmera + laser + plataforma motorizada) | Serve como referência de tempo absoluta para todo o sistema; permite coordenação em nível de microssegundos. |
