23/10/10කාල ප්‍රමාදය සහ ඒකාබද්ධ කිරීම (TDI) යනු රේඛා පරිලෝකනයේ මූලධර්මය මත ගොඩනගා ඇති රූප ග්‍රහණ ක්‍රමයකි, එහිදී ඒක මාන රූප මාලාවක් ග්‍රහණය කර නියැදි චලිතය සහ රූප පෙති ග්‍රහණය ප්‍රේරණය කිරීමෙන් කාලානුරූපී කිරීමෙන් රූපයක් ජනනය කරයි. මෙම තාක්ෂණය දශක ගණනාවක් තිස්සේ පැවතුනද, එය සාමාන්‍යයෙන් වෙබ් පරීක්ෂාව වැනි අඩු සංවේදීතා යෙදුම් සමඟ සම්බන්ධ වී ඇත.
නව පරම්පරාවේ කැමරා, sCMOS හි සංවේදීතාව TDI හි වේගය සමඟ ඒකාබද්ධ කර, ප්‍රදේශ ස්කෑන් කිරීමට සමාන ගුණාත්මක භාවයකින් යුත් රූප ග්‍රහණයක් ලබා දෙන නමුත් විශාලත්වයේ අනුපිළිවෙලින් වේගවත් ප්‍රතිදානයක් සඳහා විභවයක් ලබා දෙයි. අඩු ආලෝක තත්ත්වයන් යටතේ විශාල සාම්පල රූපගත කිරීම අවශ්‍ය වන අවස්ථාවන්හිදී මෙය විශේෂයෙන් පැහැදිලි වේ. මෙම තාක්ෂණික සටහනෙහි, අපි TDI ස්කෑන් කිරීම ක්‍රියා කරන ආකාරය ගෙනහැර දක්වන අතර, රූප ග්‍රහණය කිරීමේ කාලය සැසඳිය හැකි විශාල ප්‍රදේශ ස්කෑන් කිරීමේ තාක්ෂණයක්, ටයිල් සහ මැහුම් රූපකරණය සමඟ සංසන්දනය කරමු.
රේඛා ස්කෑන් කිරීමේ සිට TDI දක්වා
රේඛා ස්කෑන් ප්‍රතිබිම්බකරණය යනු නියැදියක් චලනය වන අතරතුර රූපයක පෙත්තක් ගැනීමට තනි පික්සල පේළියක් (තීරුවක් හෝ වේදිකාවක් ලෙස හැඳින්වේ) භාවිතා කරන රූපකරණ තාක්‍ෂණයකි. විද්‍යුත් ප්‍රේරක යාන්ත්‍රණ භාවිතා කරමින්, නියැදිය සංවේදකය පසු කරන විට රූපයක තනි 'පෙත්තක්' ගනු ලැබේ. නියැදි චලිතය සමඟ පියවරෙන් පියවර රූපය ග්‍රහණය කර ගැනීම සඳහා කැමරා ප්‍රේරක අනුපාතය පරිමාණය කිරීමෙන් සහ මෙම රූප ග්‍රහණය කර ගැනීම සඳහා රාමු ග්‍රැබර් භාවිතා කිරීමෙන්, රූපය ප්‍රතිනිර්මාණය කිරීම සඳහා ඒවා එකට මැසීමට හැකිය.
TDI ප්‍රතිරූපකරණය නියැදියක රූප ග්‍රහණය කිරීමේ මෙම මූලධර්මය මත ගොඩනගා ඇත, කෙසේ වෙතත්, අල්ලා ගන්නා ලද ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන ගණන වැඩි කිරීම සඳහා බහු අදියර භාවිතා කරයි. නියැදිය එක් එක් අදියර පසු කරන විට, වැඩි තොරතුරු රැස් කර පෙර අදියර මගින් ග්‍රහණය කරගත් පවතින ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන වලට එකතු කර CCD උපාංගවලට සමාන ක්‍රියාවලියකින් මාරු කරනු ලැබේ. නියැදිය අවසාන අදියර පසු කරන විට, එකතු කරන ලද ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන කියවීමකට යවනු ලබන අතර, පරාසය හරහා ඒකාබද්ධ සංඥාව රූප පෙත්තක් ජනනය කිරීමට භාවිතා කරයි. රූපය 1 හි, TDI තීරු පහක් (අදියර) සහිත උපාංගයක රූප ග්‍රහණය පෙන්වා ඇත.
රූපය 1: TDI තාක්ෂණය භාවිතයෙන් රූප ග්‍රහණය කිරීමේ සජීවිකරණ උදාහරණයක්. නියැදියක් (නිල් T) TDI රූප ග්‍රහණ උපාංගයක් (පික්සල් 5 ක තීරුවක්, TDI අදියර 5 ක්) හරහා යවනු ලබන අතර, සෑම අදියරකදීම ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන ග්‍රහණය කර සංඥා මට්ටමට එකතු කරනු ලැබේ. කියවීමක් මෙය ඩිජිටල් රූපයක් බවට පරිවර්තනය කරයි.
1a: රූපය (නිල් T) වේදිකාවට හඳුන්වා දෙනු ලැබේ; උපාංගයේ පෙන්වා ඇති පරිදි T චලනය වේ.
1b: T පළමු අදියර පසු කරන විට, TDI කැමරාව TDI සංවේදකයේ පළමු අදියරට ළඟා වන විට පික්සල මගින් ග්‍රහණය කර ගන්නා ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන පිළිගැනීමට ක්‍රියාරම්භ කරයි. සෑම තීරුවකම ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන වෙන වෙනම ග්‍රහණය කර ගන්නා පික්සල මාලාවක් ඇත.
1c: මෙම ග්‍රහණය කරගත් ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන දෙවන අදියරට මාරු කරනු ලැබේ, එහිදී සෑම තීරුවක්ම එහි සංඥා මට්ටම ඊළඟ අදියරට තල්ලු කරයි.
1d: නියැදියේ එක්-පික්සල් දුර චලනය වන කාලය තුළ, දෙවන අදියරේදී දෙවන ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන කට්ටලයක් ග්‍රහණය කර, කලින් අල්ලා ගත් ඒවාට එකතු කර, සංඥාව වැඩි කරයි. 1 අදියරේදී, රූප ග්‍රහණයේ ඊළඟ කොටසට අනුරූපව, නව ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන කට්ටලයක් ග්‍රහණය කර ගනු ලැබේ.
1e: 1d අදියරේ විස්තර කර ඇති රූප ග්‍රහණ ක්‍රියාවලීන් රූපය සංවේදකය පසුකර යන විට නැවත නැවතත් සිදු වේ. මෙය අදියරවලින් ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන වලින් සංඥාවක් ගොඩනඟයි. සංඥාව කියවීමකට යවනු ලබන අතර, එමඟින් ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන සංඥාව ඩිජිටල් කියවීමක් බවට පරිවර්තනය වේ.
1f: ඩිජිටල් කියවීම රූප තීරුවෙන් තීරුව ලෙස පෙන්වනු ලැබේ. මෙය රූපයක ඩිජිටල් ප්‍රතිනිර්මාණයට ඉඩ සලසයි.
TDI උපාංගයට එකවර ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන එක් අදියරක සිට තවත් අදියරකට යැවීමට සහ නියැදිය චලනය වන අතරතුර පළමු අදියරේ සිට නව ප්‍රකාශ ඉලෙක්ට්‍රෝන ග්‍රහණය කර ගැනීමට හැකියාව ඇති බැවින්, රූපය ග්‍රහණය කරගත් පේළි ගණන අනන්ත විය හැකිය. රූප ග්‍රහණය සිදුවන වාර ගණන තීරණය කරන ප්‍රේරක අනුපාත (රූපය 1a), kHz සිය ගණනක අනුපිළිවෙලකට විය හැකිය.
රූපය 2 හි උදාහරණයේ, 5 µm පික්සල් TDI කැමරාවක් භාවිතයෙන් තත්පර 10.1 කින් 29 x 17 mm අන්වීක්ෂ ස්ලයිඩයක් ග්‍රහණය කර ගන්නා ලදී. සැලකිය යුතු විශාලන මට්ටම්වලදී පවා, බොඳවීමේ මට්ටම අවම වේ. මෙය මෙම තාක්ෂණයේ පෙර පරම්පරාවන්ට වඩා විශාල දියුණුවක් නියෝජනය කරයි.
වැඩිදුර විස්තර සඳහා, වගුව 1 හි 10, 20 සහ 40 x විශාලනයෙහි පොදු සාම්පල ප්‍රමාණ මාලාවක් සඳහා නියෝජිත රූපකරණ කාලය පෙන්වයි.
රූපය 2: Tucsen 9kTDI භාවිතයෙන් ග්‍රහණය කරගත් ප්‍රතිදීප්ත සාම්පලයක රූපයක්. නිරාවරණය 10 ms, ග්‍රහණ කාලය 10.1 s.
වගුව 1: 1 සහ 10 ms නිරාවරණ කාලය සඳහා 10, 20, සහ 40 x හි Zaber MVR ශ්‍රේණියේ මෝටර්රථ අවධියක Tucsen 9kTDI කැමරාවක් භාවිතා කරමින් විවිධ සාම්පල ප්‍රමාණයන්හි (තත්පර) ග්‍රහණ කාල අනුකෘතිය.
ප්‍රදේශ ස්කෑන් ප්‍රතිබිම්බකරණය
sCMOS කැමරාවල ප්‍රදේශ ස්කෑන් ප්‍රතිබිම්බකරණයට ද්විමාන පික්සල අරාවක් භාවිතයෙන් සම්පූර්ණ රූපයක් එකවර ග්‍රහණය කර ගැනීම ඇතුළත් වේ. සෑම පික්සලයක්ම ආලෝකය ග්‍රහණය කර, ක්ෂණික සැකසුම් සඳහා විද්‍යුත් සංඥා බවට පරිවර්තනය කර ඉහළ විභේදනයක් සහ වේගයකින් සම්පූර්ණ රූපයක් සාදයි. තනි නිරාවරණයකින් ග්‍රහණය කර ගත හැකි රූපයක ප්‍රමාණය පාලනය වන්නේ පික්සල ප්‍රමාණය, විශාලනය සහ අරාවක ඇති පික්සල ගණන අනුව ය, (1 යි)
සම්මත අරාවක් සඳහා, දර්ශන ක්ෂේත්‍රය ලබා දෙන්නේ (2)
කැමරාවක දර්ශන ක්ෂේත්‍රයට සාම්පලයක් විශාල වන අවස්ථාවන්හිදී, දර්ශන ක්ෂේත්‍රයේ ප්‍රමාණයේ රූප ජාලයකට රූපය වෙන් කිරීමෙන් රූපයක් ගොඩනගා ගත හැකිය. මෙම රූප ග්‍රහණය කර ගැනීම රටාවක් අනුගමනය කරයි, එහිදී වේදිකාව ජාලකයේ ස්ථානයකට ගමන් කරනු ඇත, වේදිකාව පදිංචි වනු ඇත, පසුව රූපය ග්‍රහණය කරනු ඇත. රෝලිං ෂටර් කැමරාවල, ෂටරය භ්‍රමණය වන අතරතුර අමතර රැඳී සිටීමේ කාලයක් ඇත. කැමරාවේ පිහිටීම චලනය කර ඒවා එකට මැසීමෙන් මෙම රූප ග්‍රහණය කර ගත හැකිය. කුඩා රූප 16 ක් එකට මැසීමෙන් සාදන ලද ප්‍රතිදීප්ත අන්වීක්ෂය යටතේ මිනිස් සෛලයක විශාල රූපයක් රූපය 3 හි දැක්වේ.
රූපය 3: ටයිල් සහ මැහුම් රූප භාවිතයෙන් ප්‍රදේශ ස්කෑන් කැමරාවක් මගින් මිනිස් සෛලයක් ග්‍රහණය කර ගන්නා ස්ලයිඩයක්.
සාමාන්‍යයෙන්, වැඩි විස්තර නිරාකරණය කිරීම සඳහා මේ ආකාරයෙන් තවත් රූප ජනනය කර එකට මැසීමට අවශ්‍ය වේ. මේ සඳහා එක් විසඳුමක් වන්නේවිශාල ආකෘති කැමරා ස්කෑන් කිරීම, විශේෂිත දෘෂ්ටි විද්‍යාව සමඟ සමගාමීව ඉහළ පික්සල් ගණනක් සහිත විශාල සංවේදක ඇති අතර, එමඟින් වැඩි විස්තර ප්‍රමාණයක් ග්‍රහණය කර ගැනීමට ඉඩ සලසයි.
TDI සහ ප්‍රදේශ ස්කෑන් කිරීම අතර සංසන්දනය (ටයිල් සහ මැහුම්)
විශාල ප්‍රදේශ සාම්පල පරිලෝකනය සඳහා, ටයිල් සහ මැහුම් සහ TDI ස්කෑනිං යන දෙකම සුදුසු විසඳුම් වේ, කෙසේ වෙතත් හොඳම ක්‍රමය තෝරා ගැනීමෙන්, සාම්පලයක් පරිලෝකනය කිරීමට ගතවන කාලය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කර ගත හැකිය. චලනය වන සාම්පලයක් ග්‍රහණය කර ගැනීමට TDI ස්කෑනිං කිරීමේ හැකියාව මගින් මෙම කාලය ඉතිරි කර ගත හැකිය; ටයිල් සහ මැහුම් රූපකරණයට සම්බන්ධ අදියර නිරවුල් කිරීම සහ රෝලිං ෂටර් කාලය සමඟ සම්බන්ධ ප්‍රමාදයන් ඉවත් කිරීම.
රූපය 4 ටයිල් සහ මැහුම් (වමේ) සහ TDI (දකුණේ) ස්කෑනිං යන දෙකෙහිම මිනිස් සෛලයක රූපයක් ග්‍රහණය කර ගැනීමට අවශ්‍ය නැවතුම් (කොළ) සහ චලනයන් (කළු රේඛා) සංසන්දනය කරයි. TDI රූපකරණයේදී රූපය නැවැත්වීමට සහ නැවත පෙළගැස්වීමේ අවශ්‍යතාවය ඉවත් කිරීමෙන්, නිරාවරණ කාලය අඩු වන අතර, නිරාවරණ කාලය ms 100 ට වඩා අඩු වේ.
9k TDI සහ සම්මත sCMOS කැමරාවක් අතර ස්කෑන් කිරීම සඳහා ක්‍රියාත්මක උදාහරණයක් වගුව 2 හි දැක්වේ.
රූපය 4: ප්‍රතිදීප්තතාවය යටතේ මිනිස් සෛලයක් ග්‍රහණය කර ගන්නා ස්කෑන් කිරීමේ මෝස්තරයක්, ටයිල් සහ මැහුම් (වමේ) සහ TDI ප්‍රතිබිම්භකරණය (දකුණේ) පෙන්වයි.
වගුව 2: 10x වෛෂයික කාචයක් සහ 10 ms නිරාවරණ කාලයක් සහිත 15 x 15 mm සාම්පලයක් සඳහා ප්‍රදේශ ස්කෑන් සහ TDI ප්‍රතිබිම්භ සංසන්දනය.
රූප ග්‍රහණයේ වේගය වැඩි කිරීම සඳහා TDI මගින් අපූරු විභවයක් ලබා දෙන අතර, මෙම තාක්ෂණය භාවිතා කිරීමේ සියුම් කරුණු තිබේ. ඉහළ නිරාවරණ කාලයන් සඳහා (> 100 ms), ප්‍රදේශ ස්කෑන් කිරීමේ චලනය සහ නිරවුල් කිරීමේ අංශ සඳහා අහිමි වන කාලයෙහි වැදගත්කම නිරාවරණ කාලයට සාපේක්ෂව අඩු වේ. එවැනි අවස්ථාවන්හිදී, ප්‍රදේශ ස්කෑන් කැමරා TDI රූපකරණයට සාපේක්ෂව අඩු ස්කෑන් කාලයක් ලබා දිය හැකිය. ඔබගේ වත්මන් සැකසුමට වඩා TDI තාක්ෂණයට ඔබට ප්‍රතිලාභ ලබා දිය හැකිදැයි බැලීමට,අපව අමතන්නසංසන්දනාත්මක කැල්කියුලේටරයක් සඳහා.
වෙනත් යෙදුම්
බහු නාලිකා හෝ බහු නාභිගත රූප අත්පත් කර ගැනීම වැනි බොහෝ පර්යේෂණ ප්‍රශ්න සඳහා තනි රූපයකට වඩා වැඩි තොරතුරු අවශ්‍ය වේ.
ප්‍රදේශ ස්කෑන් කැමරාවක බහු නාලිකා රූපකරණයට එකවර තරංග ආයාම කිහිපයක් භාවිතා කරමින් රූප ග්‍රහණය කිරීම ඇතුළත් වේ. මෙම නාලිකා සාමාන්‍යයෙන් රතු, කොළ සහ නිල් වැනි විවිධ ආලෝක තරංග ආයාමයන්ට අනුරූප වේ. සෑම නාලිකාවක්ම දර්ශනයෙන් නිශ්චිත තරංග ආයාම හෝ වර්ණාවලි තොරතුරු ග්‍රහණය කරයි. ඉන්පසු කැමරාව මෙම නාලිකා ඒකාබද්ධ කර සම්පූර්ණ වර්ණ හෝ බහු වර්ණාවලි රූපයක් ජනනය කරයි, එමඟින් පැහැදිලි වර්ණාවලි විස්තර සහිත දර්ශනය පිළිබඳ වඩාත් පුළුල් දර්ශනයක් ලබා දෙයි. ප්‍රදේශ ස්කෑන් කැමරාවල, මෙය විවික්ත නිරාවරණ මගින් සාක්ෂාත් කරගනු ලැබේ, කෙසේ වෙතත්, TDI රූපකරණය සමඟ, සංවේදකය බහු කොටස් වලට වෙන් කිරීමට ස්ප්ලිටරයක් භාවිතා කළ හැකිය. 9kTDI (45 mm) 3 x 15.0 mm සංවේදකවලට බෙදීම තවමත් සම්මත සංවේදකයකට (6.5 µm පික්සල් පළල, 2048 පික්සල්) පළල 13.3 mm ට වඩා විශාල වනු ඇත. එපමණක් නොව, TDI සඳහා රූපගත කරන ලද නියැදියේ කොටසෙහි පමණක් ආලෝකකරණය අවශ්‍ය වන බැවින්, ස්කෑන් ඉක්මනින් චක්‍රීය කළ හැකිය.
මෙය සිදුවිය හැකි තවත් ක්ෂේත්‍රයක් වන්නේ බහු-නාභිගත රූපකරණයයි. ප්‍රදේශ ස්කෑන් කැමරාවල බහු නාභිගත රූපකරණය යනු විවිධ නාභිගත දුරින් බහු රූප ග්‍රහණය කර ඒවා මිශ්‍ර කර මුළු දර්ශනයම තියුණු නාභිගතව සංයුක්ත රූපයක් නිර්මාණය කිරීමයි. එය එක් එක් රූපයෙන් නාභිගත කලාප විශ්ලේෂණය කර ඒකාබද්ධ කිරීමෙන් දර්ශනයක විවිධ දුර ආමන්ත්‍රණය කරයි, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස රූපයක වඩාත් සවිස්තරාත්මක නිරූපණයක් ලැබේ. නැවතත්, භාවිතා කිරීමෙන් aබෙදුම්කරුTDI සංවේදකය කොටස් දෙකකට (22.5 mm) හෝ තුනකට (15.0 mm) කොටස් කිරීමට, ප්‍රදේශ ස්කෑන් සමාන එකකට වඩා ඉක්මනින් බහු නාභිගත රූපයක් ලබා ගැනීමට හැකි විය හැකිය. කෙසේ වෙතත්, ඉහළ ඇණවුම් බහු නාභිගත (z අට්ටි 6 හෝ ඊට වැඩි) සඳහා, ප්‍රදේශ ස්කෑන් කිරීම වේගවත්ම රූපකරණ තාක්ෂණය ලෙස පවතිනු ඇත.
නිගමන
මෙම තාක්ෂණික සටහන විශාල ප්‍රදේශ පරිලෝකනය සඳහා ප්‍රදේශ පරිලෝකනය සහ TDI තාක්ෂණය අතර වෙනස්කම් ගෙනහැර දක්වයි. රේඛා පරිලෝකනය සහ sCMOS සංවේදීතාව ඒකාබද්ධ කිරීමෙන්, TDI ටයිල් සහ මැහුම් වැනි සාම්ප්‍රදායික ප්‍රදේශ පරිලෝකන ක්‍රම අභිබවා යමින් බාධාවකින් තොරව වේගවත්, උසස් තත්ත්වයේ රූපකරණයක් ලබා ගනී. මෙම ලේඛනයේ දක්වා ඇති විවිධ උපකල්පන සලකා බලමින්, අපගේ මාර්ගගත කැල්කියුලේටරය භාවිතා කිරීමේ වාසි තක්සේරු කරන්න. සම්මත සහ උසස් රූපකරණ ශිල්පීය ක්‍රම දෙකෙහිම රූපකරණ කාලය අඩු කිරීම සඳහා විශාල විභවයක් සහිත කාර්යක්ෂම රූපකරණය සඳහා TDI බලවත් මෙවලමක් ලෙස පවතී.TDI කැමරාවක් හෝ ප්‍රදේශ ස්කෑන් කැමරාවක් ඔබේ යෙදුමට ගැලපෙනවාද යන්න සහ ඔබේ ග්‍රහණ කාලය වැඩි දියුණු කළ හැකිද යන්න බැලීමට ඔබ කැමති නම්, අදම අප හා සම්බන්ධ වන්න.
