21.06.2022În imagistica științifică modernă și în inspecția industrială, timpul nu mai este un atribut secundar - este o dimensiune fundamentală a modului în care se desfășoară experimentele, a modului în care dispozitivele se coordonează și a modului în care sunt interpretate datele.
O marcă temporală determină momentul în care este capturat fiecare cadru, influențând totul, de la reproductibilitatea experimentului la sincronizarea pe mai multe dispozitive și validitatea analizelor din aval.
Dacă o cameră poate oferi marcaje temporale de înaltă precizie, cu jitter redus și deterministe este acum un indicator cheie al capacităților sale profesionale.
01 | Ce este o marcă temporală?
O marcă temporală este un marker digital care înregistreazătimpul real de captaredin fiecare cadru de imagine. În funcție de sistem, precizia sa poate varia de la secunde până la milisecunde, microsecunde sau chiar nanosecunde.
Formate comune de marcaj temporal
| Tip | Exemplu de format | Descriere |
| Marcaj temporal UNIX (numeric) | 1733558400 (secunde) / 1733558400123 (ms) | Timpul scurs de la 1 ianuarie 1970 UTC |
| ISO 8601 (format lizibil) | 2025-12-07T12:30:45Z / +08:00 | Dată, oră și fus orar standard |
| Suprapunere cu marcaj temporal încorporat | 2025/12/07 12:30:45 | Marcaj temporal vizibil pentru om pe imaginea în sine |
Fișiere exemplu de timestamp pentru camera Tucsen
02 | Marcaje temporale software vs. marcaje temporale hardware
Marcajele temporale software sunt generate după ce PC-ul primește datele de imagine, în timp ce marcajele temporale hardware sunt generate în interiorul camerei la evenimentul exact de expunere.
Diferența dintre cele două poate afecta semnificativ precizia timpului, fiabilitatea sincronizării și integritatea măsurătorilor dinamice.
1. Marcaje temporale software
Marcajele temporale software sunt generate de driverul sau aplicația de pe PC odată ce imaginea a ajuns deja pe gazdă. Acestea reflectă ora de sosire a datelor, nu timpul de expunere.
Avantaje — Universale și ușor de implementat
• Independent de designul hardware-ului camerei
• Funcționează cu toate interfețele majore (USB, GigE, CameraLink etc.)
• Ușor de generat din timpul sistemului în software
• Potrivit pentru dezvoltare rapidă, depanare și înregistrare în jurnal
• Cost redus de integrare și compatibilitate ridicată
Limitări — Nu este potrivit pentru sincronizare precisă
Marcajele temporale ale software-ului sunt afectate de întregul lanț de transmitere a datelor:
Cameră → Interfață (USB/GigE/CXP) → Driver gazdă → Programare sistem de operare → Aplicație
Orice eveniment de întârziere, buffering sau programare CPU poate introduce o eroare nedeterministă la nivel de ms.
Pe măsură ce rata de cadre pe secundă crește peste ~50 fps, aceste variații cresc rapid și pot submina grav fiabilitatea timestamp-ului.
Cazuri de utilizare tipice (<30 fps (Imagistică la viteză redusă)
| Scenariu de aplicație | Rolul timestamp-ului software |
Camere recomandate
|
| Microscopie biologică (imagistică fluorescentă / țesuturi de rutină) | Gestionarea datelor, sortarea cadrelor, alinierea în software-ul de analiză |
|
| Microscopie industrială (inspecția materialelor / metalografie) | Acceptă urmărirea loturilor, trasabilitatea imaginilor și înregistrarea QC de bază |
2. Marcaje temporale hardware
Marcajele temporale hardware sunt generate în interiorul FPGA-ului sau al circuitelor de temporizare ale camerei la momentul exact de început sau de sfârșit al expunerii. Acestea reprezintă timpul real de achiziție fizică, neafectat de latența transmisiei sau a sistemului de operare.
Avantaje — Precizie ridicată și sincronizare deterministă
Marcajele temporale hardware oferă:
• Precizie de la microsecundă (µs) la submicrosecundă
• Dependență zero de sincronizarea transmisiei datelor
• Ieșiri stabile, repetabile, fără jitter
• Corespondență 1:1 cu timpul de expunere real al senzorului
Acest lucru le face esențiale pentru imagistica de mare viteză, experimente sincronizate și măsurători critice în timp.
Limitări — Depin de hardware și design
Marcajele temporale hardware necesită:
• Logică de temporizare precisă în FPGA/ASIC
• Oscilatoare de înaltă stabilitate (TCXO/OCXO)
• Temporizare precisă a expunerii și compensare a întârzierii
• Codificare sincronizată a fluxului de date
• Consistență cu formatele de analiză SDK/driver
Deoarece implementările variază în funcție de producător, integrarea între sisteme poate necesita calibrare suplimentară sau revizuirea documentației.
Costul și complexitatea dezvoltării sunt mai mari decât marcajele temporale ale software-ului.
Aplicații tipice de mare viteză (>50 fps)
| Aplicații | Cum ajută marcajele temporale hardware | Camere recomandate |
| Științe ale vieții(imagistică de calciu sau voltaj de mare viteză) | Înregistrează timpii reali de expunere; sincronizează laserele prin intermediul Trigger Out |
|
| Științe fizice(captură de mișcare de mare viteză) | Oferă o sincronizare absolută la nivel de µs pentru o reconstrucție precisă a traiectoriei | |
| Inspecția semiconductorilor (inspecția plachetelor și panourilor) | Sincronizare a camerei bazată pe marcaj temporal; permite maparea timpului și a poziției bazată pe encoder | |
| Integrarea instrumentelor(cameră + laser + scenă motorizată) | Servește ca referință de timp absolută la nivel de sistem; permite coordonarea la nivel de µs |
