23/10/10Dib u dhigista wakhtiga & is dhexgalka (TDI) waa habka sawirka sawirida ee lagu dhisay mabda'a sawirida xariiqda, halkaas oo sawiro taxane ah oo hal-beeg ah laqabto si loo soo saaro muqaal iyada oo wakhtiga muunada dhaqdhaqaaqa muunada iyo jeex-jeexida sawirka la qabanaayo iyadoo kicinaysa. Inkasta oo tignoolajiyadani ay jirtay muddo tobanaan sano ah, waxa caadi ahaan lala xidhiidhiyay codsiyada xasaasiga ah, sida kormeerka shabakadda.
Jiilka cusub ee kamaradaha ayaa isku daray dareenka sCMOS iyo xawaaraha TDI si ay u bixiyaan sawir qaadista tayada siman ee iskaanka laakiin leh awooda amarrada baaxadda leh ee soo saarista degdega ah. Tani waxay si gaar ah uga caddahay xaaladaha loo baahan yahay sawiridda muunado waaweyn ee xaaladaha iftiinka hooseeya. Qoraalkan farsamada ah, waxaan ku qeexaynaa sida ay u shaqayso iskaanka TDI, waxaanan barbar dhignaa wakhtiga sawirka sawir-qaadista farsamada goob wayn oo la barbardhigi karo, tile & sawir tolmo.
Laga soo bilaabo sawirka khadka ilaa TDI
Sawirka sawirida laynka waa farsamo sawireed adeegsata hal xariiq oo pixels ah (oo loo tixraacayo tiir, ama marxalad) si loo qaado jeex sawirka inta muunadu socoto. Isticmaalka hababka kicinta korantada, hal 'jeex' oo sawir ah ayaa la qaadayaa marka muunadku dhaafo dareeraha. Adiga oo cabiraya heerka kicinta kamarada si aad u qabato sawirka si tallaabo ah oo muunad dhaqdhaqaaq ah oo la isticmaalo fireem qabsada si loo qabto sawiradan, waa la isku tolli karaa si dib loogu dhiso sawirka.
Sawirka TDI wuxuu ku dhisan yahay mabda'a sawirka sawirka muunad, si kastaba ha ahaatee, waxay isticmaashaa heerar kala duwan si loo kordhiyo tirada sawir-qaadista ee la qabtay. Marka muunadu dhaafto marxalad kasta, macluumaad dheeraad ah ayaa la ururiyaa oo lagu daraa sawir-qaadayaasha hadda jira ee la qabtay marxaladihii hore oo la isku shaandheeyay hab la mid ah qalabka CCD. Marka muunadku dhaafo heerka ugu dambeeya, sawir-qaadayaasha la soo ururiyey ayaa loo diraa akhrin, iyo calaamadda isku-dhafan ee inta u dhaxaysa waxa loo isticmaalaa in lagu dhaliyo jeex muuqaal ah. Jaantuska 1, sawir qaadista qalab leh shan tiir oo TDI ah (marxalado) ayaa lagu muujiyay.
Jaantuska 1: tusaale noole ah oo sawir qaadis ah iyadoo la isticmaalayo tignoolajiyada TDI. Muunad (buluug T) ayaa la dul mariyaa qalabka sawirka TDI (tiir ka kooban 5 pixels, 5 marxaladaha TDI), iyo sawir-qaadayaasha ayaa lagu qabtaa marxalad kasta waxaana lagu daraa heerka signalka. Akhrintu waxay tan u beddeshaa sawir dhijitaal ah.
1a: Sawirka (buluug T) ayaa lagu soo bandhigay masraxa; T-gu wuxuu ku socdaa sida ka muuqata aaladda.
1b: Marka ay T ka gudubto marxaladda koowaad, kamarada TDI waxay kicisaa inay aqbasho photoelectrons kuwaas oo ay qabteen pixels marka ay ku dhufteen marxaladda koowaad ee dareenka TDI. Tiir kastaa wuxuu leeyahay pixels taxane ah oo si gaar ah u qabta photoelectrons.
1c: Sawirada elektiroonigga ah ee la qabtay ayaa lagu dhejiyay marxaladda labaad, halkaas oo tiir kastaa uu u riixo heerka signalka heerka xiga.
1d: Waqtiga dhaqdhaqaaqa muunada hal-pixel fogaanta, qayb labaad oo ah photoelectrons ayaa lagu qabtaa marxaladda labaad, waxaana lagu daraa kuwii hore loo qabtay, kordhinta calaamadda. Marxaladda 1-aad, qayb cusub oo sawir-qaade ah ayaa la qabtay, oo u dhiganta jeex-qaadista sawirka xigta.
1e: Hababka sawir qaadista ee lagu tilmaamay marxaladda 1d ayaa lagu soo celceliyaa marka sawirku uu dhaafo dareenka. Tani waxay ka dhistaa signalka sawir-qaadayaasha ee marxaladaha. Calaamadda waxa loo gudbiyaa wax akhrin, kaas oo u beddela signalka photoelectron-ka akhriska dhijitaalka ah.
1f: Akhriska dhijitaalka ah waxa loo soo bandhigay sida tiir sawireed tiir ahaan. Tani waxay u ogolaaneysaa dib u dhiska dhijitaalka ah ee sawirka.
Maadaama aaladda TDI ay awood u leedahay in ay isku mar u gudbiso photoelectrons hal marxalad una gudubto kan ku xiga, oo ay qabato photoelectrons cusub marxaladda koowaad inta muunada ay socoto, sawirku wuxuu noqon karaa mid aan xad lahayn tirada saf ee la qabtay. Heerarka kiciya, kaas oo go'aamiya tirada jeer ee sawir qaadista (fig 1a) dhacdo, waxay noqon kartaa isku xigxiga boqolaal kHz.
Tusaalaha Jaantuska 2, muraayad 29 x 17 mm mikroskoob ah ayaa lagu qabtay 10.1 ilbiriqsi iyadoo la adeegsanayo kamarad 5 µm pixel TDI ah. Xataa marka la eego heerarka soo-dhoweynta ee muhiimka ah, heerka blushku waa mid aad u yar. Tani waxay ka dhigan tahay horumar wayn oo laga sameeyay jiilalkii hore ee tignoolajiyadan.
Faahfaahin dheeraad ah, Jadwalka 1 wuxuu muujinayaa wakhtiga sawirista wakiillada ee taxanaha cabbirrada caadiga ah ee 10, 20, iyo 40 x zoom.
Jaantuska 2: Sawir muunad fluorescent ah oo la qabtay iyadoo la isticmaalayo Tucsen 9kTDI. Soo-gaadhista 10 ms, wakhtiga qabashada 10.1 s.
Shaxda 1: Jaantuska wakhtiga qabashada ee cabbirada muunada ee kala duwan (ilbiriqsi) iyadoo la adeegsanayo kamarad Tucsen 9kTDI oo ku taal marxaladda mootada ee taxanaha Zaber MVR ee 10, 20, iyo 40 x ee 1 & 10 ms wakhtiga muujinta.
Sawirka sawirka aagga
Sawirka sawirka aagga ee kamaradaha sCMOS waxay ku lug leedahay qabashada sawirka oo dhan isku mar iyadoo la isticmaalayo 2-cabbir oo pixels ah. Pixel kastaa wuxuu qabtaa iftiinka, isaga oo u beddelaya calaamadaha korantada si degdeg ah loogu habeeyo oo u sameeyo sawir dhammaystiran oo leh xallin sare iyo xawaare. Cabbirka sawirka lagu qaadi karo hal soo-gaadhis waxaa lagu maamulaa cabbirka pixel-ka, weyneynta, iyo tirada pixels-ka ee array, halkii (1)
Qaabka caadiga ah, goobta aragtida waxaa bixiyay (2)
Xaaladaha uu muunadku aad ugu weyn yahay goobta muuqaalka kamaradda, sawirka waxaa la dhisi karaa iyadoo la kala saarayo sawirka oo loo kala qaybiyo sawirro cabbir cabbirka goobta muuqaalka ah. Qabashada sawiradani waxay raacdaa qaab, halkaasoo marxaladda ay u guuri doonto meel ku taal shabkada, marxaladda ayaa degi doonta, ka dibna sawirku wuu qabsan doonaa. Kaamirooyinka duubista, waxa jira wakhti dheeraad ah oo sugitaan inta uu xidhidhiyuhu dib u wareegayo. Sawiradan waxa lagu qaadi karaa in la dhaqaajiyo booska kamarada oo la isku tolo. Jaantuska 3 waxa uu muujinayaa sawir weyn oo unug biniaadmi ah oo hoos imanaya mikroskoobyada fluorescence ee la sameeyay iyadoo la isku tolay 16 sawir oo yaryar.
Jaantuska 3: Sawirka unugga bini'aadamka oo ay qabatay kamarad iskaanaysa aagga iyadoo la adeegsanayo tile & image tolmo.
Guud ahaan, xallinta tafaasiil dheeri ah waxay u baahan doontaa sawirro badan in la soo saaro oo la isku tolo habkan. Mid ka mid ah xal tani waa in la shaqaaleysiiyosawir kamarad qaab weyn, kaas oo leh dareemayaasha waaweyn oo leh tirinta pixel sare, oo la socota muraayado khaas ah, taas oo u oggolaanaysa qadar badan oo faahfaahin ah in la qabto.
Isbarbardhigga u dhexeeya TDI iyo iskaanka aagga (Tile & Stitch)
Baadhista shaybaarada ee aagga weyn, labadaba Tile & Stitch iyo iskaanka TDI labaduba waa xalal ku habboon, si kastaba ha ahaatee xulashada habka ugu fiican, waxaa suurtogal ah in la yareeyo wakhtiga loo baahan yahay si loo sawiro muunad si weyn. Badbaadinta wakhtigan waxa keenay awoodda iskaanka TDI si ay u qabato muunad guuraysa; ka saarida dib u dhacyada la xidhiidha dejinta heerka iyo rogidista wakhtiga xidhitaanka ee la xidhiidha tile & sawir tolmo.
Jaantuska 4 waxa uu isbarbar dhigayaa joogsiyada (cagaaran) iyo dhaqdhaqaaqa (xadadka madow) ee loo baahan yahay in lagu qabto sawirka unugga bini'aadamka ee tile & tolmo (bidix), iyo TDI (midig) iskaanka. Iyadoo meesha laga saarayo baahida loo qabo joojinta iyo dib-u-habaynta sawirka sawirka TDI, waxaa suurtogal ah in la yareeyo wakhtiga sawirka si weyn, bixinta wakhtiga soo-gaadhista waa hooseeya <100 ms.
Jadwalka 2 wuxuu muujinayaa tusaale shaqo oo iskaan ah oo u dhexeeya 9k TDI iyo kamarada sCMOS ee caadiga ah.
Jaantus 4: Sawir sawir ah oo lagu soo qabtay unugga bini'aadamka ee ku hoos jira fluorescence muujinaya tile iyo tol (bidix) iyo sawirka TDI (midig).
Shaxda 2: Isbarbardhigga sawirka goobta iyo sawirka TDI ee muunad 15 x 15 mm ah oo leh muraayad ujeedo 10x ah iyo 10 ms wakhtiga soo-gaadhista.
In kasta oo TDI ay bixiso awood fantastik ah oo lagu kordhinayo xawaaraha sawir qaadista, waxaa jira waxyaabo badan oo isticmaalka tignoolajiyadan. Waqtiyada soo-gaadhista sare (> 100 ms), muhiimadda wakhtiga lumay guuritaanka iyo xallinta dhinacyada iskaanka aagga waa la dhimay marka loo eego wakhtiga soo-gaadhista. Xaaladahan oo kale, kamaradaha iskaanka aagga ayaa laga yaabaa inay bixiyaan waqtiyo iskaanka oo yaraada marka loo eego sawirka TDI. Si aad u aragto in tignoolajiyada TDI ay ku siin karto faa'iidooyinka habayntaada hadda,nala soo xidhiidhxisaabiyaha isbarbardhigga.
Codsiyada kale
Su'aalo cilmi-baaris oo badan ayaa u baahan macluumaad ka badan hal sawir, sida soo iibsiga sawirka multichannel ama multifocus.
Sawir-qaadista Multichannel ee kamarada iskaanka aagga waxay ku lug leedahay sawirida sawirida iyadoo la adeegsanayo mawjadaha dhaadheer ee badan isku mar. Kanaaladani waxay caadi ahaan u dhigmaan hirarka hirarka iftiinka ee kala duwan, sida casaan, cagaar, iyo buluug. Kanaal kastaa wuxuu soo qaadaa mawjada dhererka gaarka ah ama macluumaadka muuqaalka ah ee goobta. Kaamiradu waxay markaa isku daraysaa kanaaladan si ay u abuurto muuqaal buuxa ama muuqaal muuqaal ah, iyada oo siinaya muuqaal aad u dhammaystiran oo muuqaal ah oo leh tafaasiil kala duwan oo muuqaal ah. Kaamirooyinka iskaanka ee aagga, tan waxaa lagu gaaraa muuqaalo kala duwan, si kastaba ha ahaatee, sawirka TDI, qaybiye ayaa loo isticmaali karaa in lagu kala saaro dareeme qaybo badan. U kala qaybinta 9kTDI (45 mm) ee 3 x 15.0 mm dareemayaasha ayaa wali ka sii weynaan doona dareeraha caadiga ah (6.5 µm balaca pixels, 2048 pixels) ballaca 13.3 mm. Intaa waxaa dheer, maadaama TDI kaliya ay u baahan tahay iftiiminta qaybta muunada la sawiray, baarista ayaa si dhaqso ah loo wadi karaa baaskiilka.
Meel kale oo ay tani noqon karto xaaladdu waxay ku jirtaa sawir-qaadista diiradda badan. Sawir-qaadista Multifocus ee kamaradaha iskaanka aagga waxay ku lug leedahay qabashada sawirro badan oo fogaanno kala duwan oo diiradda la saarayo iyo isku-dhafka si loo abuuro sawir isku-dhafan oo muuqaalka oo dhan diiradda saaraya. Waxay wax ka qabanaysaa masaafo kala duwan oo goobta ah iyadoo la falanqeynayo oo la isku daray gobollada diiradda saaraya sawir kasta, taasoo keentay in si faahfaahsan loo muujiyo sawirka. Mar labaad, adoo isticmaalaya aqaybsadeSi loo kala qaybiyo shidma TDI laba (22.5 mm), ama saddex (15.0 mm), waxa suurtogal ah in la helo sawir-fidis badan si ka dhakhso badan goobta iskaanka u dhigma. Si kastaba ha ahaatee, si kastaba ha ahaatee, nidaamka badan ee kala-duwanaanshaha (z stacks of 6 ama ka badan) si kastaba ha ahaatee, iskaanka aagga waxay u badan tahay inuu ahaado farsamada sawir-qaadista ee ugu dhakhsaha badan.
Gabagabadii
Qoraalkan farsamo waxa uu qeexayaa kala duwanaanshaha u dhexeeya iskaanka aagga iyo tignoolajiyada TDI ee iskaanka aagga weyn. Marka la isku daro iskaanka xariiqda iyo dareenka sCMOS, TDI waxay ku gaadhaa si dhakhso leh, sawir tayo sare leh iyada oo aan la joojinayn, dhaaftay hababka iskaanka meelaha caadiga ah sida tile & tolmo. Qiimee faa'iidooyinka isticmaalka xisaabiyahayaga khadka tooska ah, adoo tixgelinaya fikrado kala duwan oo lagu qeexay dukumeentigan. TDI waxay u taagan tahay qalab awood leh oo loogu talagalay sawir-qaadista hufan oo leh awood weyn oo lagu dhimo waqtiyada sawir-qaadista ee farsamooyinka sawir-qaadista caadiga ah iyo kuwa sare.Haddii aad jeclaan lahayd inaad aragto haddii kamarada TDI ama kamarada iskaanka aagga ay ku habboon tahay codsigaaga oo ay wanaajin karto wakhtigaaga qabashada, nala soo xidhiidh maanta.
