23/10/10Waktos reureuh & integrasi (TDI) mangrupakeun metoda newak gambar diwangun dina prinsip scanning garis, dimana runtuyan gambar hiji-dimensi kawengku pikeun ngahasilkeun hiji gambar ku timing gerak sampel sarta newak keureutan gambar ku pemicu. Sanajan téknologi ieu geus aya salila sababaraha dekade, geus ilaharna pakait sareng aplikasi sensitipitas low, kayaning inspeksi web.
Kaméra generasi anyar parantos ngagabungkeun sensitipitas sCMOS sareng laju TDI pikeun nawiskeun néwak gambar anu kualitasna sami sareng scan area tapi kalayan poténsi pesenan anu ageungna langkung gancang. Ieu hususna dibuktikeun dina situasi dimana pencitraan sampel badag dina kondisi cahaya remen diperlukeun. Dina catetan téknis ieu, kami ngajelaskeun kumaha cara scanning TDI, sareng ngabandingkeun waktos néwak gambar sareng téknik scanning daérah anu ageung, pencitraan ubin & jahitan.
Ti garis scanning ka TDI
Pencitraan scan garis mangrupikeun téknik pencitraan anu ngagunakeun garis piksel tunggal (disebut kolom, atanapi panggung) pikeun nyandak nyiksikan gambar nalika sampel nuju gerak. Ngagunakeun mékanisme pemicu listrik, hiji 'nyiksikan' gambar dicokot salaku sampel ngaliwatan sensor. Ku skala laju pemicu kaméra pikeun néwak gambar dina hambalan jeung gerakan sampel sarta ngagunakeun parebut pigura pikeun moto gambar ieu, aranjeunna bisa stitched babarengan pikeun ngarekonstruksikeun gambar.
Pencitraan TDI diwangun dina prinsip ieu newak gambar tina sampel, kumaha oge, ngagunakeun sababaraha tahapan pikeun ngaronjatkeun jumlah photoelectrons direbut. Salaku sampel ngaliwatan unggal tahapan, informasi leuwih dikumpulkeun sarta ditambahkeun kana photoelectrons aya direbut ku tahap saméméhna tur shuffled dina prosés sarupa alat CCD. Salaku sampel ngaliwatan tahap ahir, nu photoelectrons dikumpulkeun dikirim ka readout a, sarta sinyal terpadu sakuliah rentang dipaké pikeun ngahasilkeun hiji keureutan gambar. Dina Gambar 1, newak gambar dina alat sareng lima kolom TDI (tahap) dipidangkeun.
Gambar 1: conto animasi néwak gambar maké téknologi TDI. Sampel (biru T) dialirkeun kana alat néwak gambar TDI (kolom 5 piksel, 5 tahapan TDI), sarta fotoéléktron ditangkep dina unggal tahapan sarta ditambahkeun kana tingkat sinyal. A readout ngarobah ieu kana gambar digital.
1a: Gambar (T bulao) diwanohkeun ka panggung; T téh ojah sakumaha ditémbongkeun dina alat.
1b: Nalika T ngalangkungan tahap kahiji, kaméra TDI dipicu pikeun nampi fotoéléktron anu direbut ku piksel nalika aranjeunna pencét tahap kahiji dina sénsor TDI. Unggal kolom boga runtuyan piksel nu néwak potoéléktron individual.
1c: Fotoéléktron anu direbut ieu diacak ka tahap kadua, dimana unggal kolom ngadorong tingkat sinyalna ka tahap salajengna.
1d: Dina waktosna sareng gerakan sampel jarak hiji-piksel, sét fotoéléktron kadua direbut dina tahap dua, sarta ditambahkeun kana nu saméméhna direbut, ngaronjatkeun sinyal. Dina tahap 1, sét potoéléktron anyar direbut, saluyu sareng potongan gambar salajengna.
1e: Prosés néwak gambar anu dijelaskeun dina tahap 1d diulang deui nalika gambar ngalir ngaliwatan sénsor. Ieu ngawangun sinyal ti photoelectrons tina tahapan. Sinyal disalurkeun kana readout, nu ngarobah sinyal photoelectron kana readout digital.
1f: The readout digital ditampilkeun salaku kolom gambar ku kolom. Ieu ngamungkinkeun pikeun rekonstruksi digital hiji gambar.
Alatan TDI sanggup ngirimkeun fotoéléktron sakaligus tina hiji tahap ka tahap salajengna, sareng nangkep fotoéléktron anyar tina tahap kahiji samentawis sampelna ojah, gambar tiasa sacara efektif henteu terbatas dina jumlah baris anu dicandak. Laju pemicu, nu nangtukeun sabaraha kali néwak gambar (gbr 1a) lumangsung, tiasa dina urutan ratusan kHz.
Dina conto Gambar 2, slide mikroskop 29 x 17 mm dicandak dina 10,1 detik nganggo kaméra TDI piksel 5 µm. Malah dina tingkat zum signifikan, tingkat blur minimal. Ieu ngagambarkeun kamajuan badag dina generasi saméméhna tina téhnologi ieu.
Pikeun leuwih jéntré, Tabél 1 nembongkeun wanci pencitraan wawakil pikeun runtuyan ukuran sampel umum dina 10, 20, jeung 40 x zum.
angka 2: Hiji gambar tina sampel fluoresensi direbut maké Tucsen 9kTDI. Paparan 10 ms, waktos néwak 10,1 s.
Méja 1: Matriks waktos néwak tina ukuran sampel anu béda-béda (detik) nganggo kaméra Tucsen 9kTDI dina tahap motorized Zaber MVR séri dina 10, 20, sareng 40 x kanggo waktos paparan 1 & 10 ms.
Pencitraan scan daérah
Pencitraan scan area dina kaméra sCMOS ngalibatkeun motret sakabéh gambar sakaligus ngagunakeun susunan piksel 2 diménsi. Unggal piksel ngarebut lampu, ngarobahna kana sinyal listrik pikeun ngolah saharita sarta ngabentuk gambar lengkep kalawan resolusi luhur sarta speed. Ukuran gambar anu tiasa dicandak dina paparan tunggal diatur ku ukuran piksel, pembesaran, sareng jumlah piksel dina susunan, per (1)
Pikeun Asép Sunandar Sunarya baku, widang of view dirumuskeun ku (2)
Dina instansi dimana sampel badag teuing pikeun widang view kaméra, hiji gambar bisa diwangun ku misahkeun gambar kana grid gambar tina ukuran widang view. Nangkep gambar ieu nuturkeun pola, dimana panggung bakal pindah ka posisi dina grid, panggung bakal netep, lajeng gambar bakal nangkep. Dina kaméra jepret ngagulung, aya waktos ngantosan tambahan nalika jepretna muter. Gambar ieu tiasa dicandak ku cara ngagerakkeun posisi kaméra sareng ngahijikeunana. Gambar 3 nembongkeun gambar badag sél manusa dina mikroskop fluoresensi dibentuk ku stitching babarengan 16 gambar leutik.
Gambar 3: Geser sél manusa anu ditéwak ku kaméra scan daérah nganggo pencitraan ubin & stitch.
Sacara umum, ngabéréskeun langkung detil ngabutuhkeun langkung seueur gambar anu tiasa didamel sareng dijahit ku cara ieu. Salah sahiji solusi pikeun ieu nyaéta padamelanscanning kaméra format badag, anu gaduh sénsor anu ageung kalayan jumlah piksel anu luhur, saluyu sareng élmu optik khusus, ngamungkinkeun jumlah detil anu langkung ageung tiasa dicandak.
Babandingan antara TDI sareng scanning area (Tile & Stitch)
Pikeun nyeken sampel anu lega, Tile & Stitch sareng TDI scanning mangrupikeun solusi anu pas, tapi ku milih metode anu pangsaéna, anjeun tiasa ngirangan waktos anu diperyogikeun pikeun nyeken sampel sacara signifikan. Hemat waktos ieu dibangkitkeun ku kamampuan scanning TDI pikeun moto sampel anu gerak; ngaleungitkeun telat anu aya hubunganana sareng netepan panggung sareng waktos jepret ngagulung anu aya hubunganana sareng pencitraan ubin & jahitan.
Angka 4 ngabandingkeun titik (héjo) sareng gerakan (garis hideung) anu diperyogikeun pikeun moto gambar sél manusa dina ubin & stitch (kénca), sareng scanning TDI (katuhu). Ku cara ngaleungitkeun kabutuhan pikeun ngeureunkeun sareng nyaluyukeun deui gambar dina pencitraan TDI, mungkin waé ngirangan waktos pencitraan sacara signifikan, nyayogikeun waktos paparan anu handap <100 mdet.
meja 2 nembongkeun conto digawé scanning antara 9k TDI sarta kaméra sCMOS baku.
Gambar 4: Motif scanning tina newak sél manusa dina fluoresensi némbongkeun ubin jeung stitch (kénca) jeung TDI Imaging (katuhu).
Méja 2: Babandingan scan aréa sareng pencitraan TDI pikeun sampel 15 x 15 mm sareng lénsa obyektif 10x sareng waktos paparan 10 ms.
Sanaos TDI nawiskeun poténsi anu saé pikeun ningkatkeun kagancangan néwak gambar, aya nuansa pikeun ngagunakeun téknologi ieu. Pikeun waktos paparan anu luhur (> 100 mdet), pentingna waktos anu leungit pikeun mindahkeun sareng netepkeun aspék scan daérah dikirangan relatif ka waktos paparan. Dina kasus sapertos kitu, kaméra scan daérah tiasa nawiskeun waktos scan anu ngirangan dibandingkeun sareng pencitraan TDI. Pikeun ningali naha téknologi TDI tiasa nawiskeun anjeun kauntungan tina setelan anjeun ayeuna,taros Kamipikeun kalkulator ngabandingkeun.
aplikasi sejenna
Loba patarosan panalungtikan merlukeun informasi leuwih ti hiji gambar, kayaning multichannel atawa akuisisi gambar multifocus.
Pencitraan multichannel dina kaméra scan daérah ngalibatkeun motret gambar nganggo sababaraha panjang gelombang sakaligus. Saluran ieu biasana pakait sareng panjang gelombang cahaya anu béda, sapertos beureum, héjo, sareng biru. Unggal saluran ngarebut panjang gelombang atanapi inpormasi spéktral khusus tina pamandangan. Kaméra teras ngagabungkeun saluran ieu pikeun ngahasilkeun gambar pinuh warna atanapi multispektral, nyayogikeun pandangan anu langkung komprehensif ngeunaan pamandangan kalayan detil spéktral anu béda. Dina kaméra scan wewengkon, ieu dihontal ku eksposur diskrit, kumaha oge, ku pencitraan TDI, splitter bisa dipaké pikeun misahkeun sensor kana sababaraha bagian. Ngabagi 9kTDI (45 mm) kana sénsor 3 x 15.0 mm masih bakal langkung ageung tibatan sénsor standar (lebar piksel 6,5 µm, 2048 piksel) rubak 13,3 mm. Leuwih ti éta, sakumaha TDI ngan merlukeun katerangan dina bagian tina sampel keur imaged, scan bisa cycled leuwih gancang.
Wewengkon anu sanés tiasa waé aya dina pencitraan multi-fokus. Pencitraan multipokus dina kaméra scan daérah ngalibatkeun nyandak sababaraha gambar dina jarak fokus anu béda-béda sareng nyampurna pikeun nyiptakeun gambar komposit sareng sadayana pamandangan dina fokus anu seukeut. Éta alamat rupa-rupa jarak dina pamandangan ku cara nganalisa sareng ngagabungkeun daérah fokus tina unggal gambar, ngahasilkeun gambaran anu langkung rinci ngeunaan hiji gambar. Sakali deui, ku ngagunakeun apamisahmun partisi sensor TDI kana dua (22,5 mm), atawa tilu (15,0 mm) lembar, meureun nya mungkin pikeun acquire gambar multifocus leuwih gancang ti sarimbag scan aréa. Pikeun multifokus urutan luhur (z tumpukan 6 atawa leuwih gede) kumaha oge, scan wewengkon kamungkinan tetep téhnik Imaging panggancangna.
Kacindekan
Catetan téknis ieu ngagariskeun bédana antara nyeken daérah sareng téknologi TDI pikeun nyeken daérah ageung. Ku ngahijikeun scanning garis sareng sensitipitas sCMOS, TDI ngahontal pencitraan anu gancang, kualitas luhur tanpa gangguan, ngalangkungan metode scan daérah tradisional sapertos ubin & jahitan. Evaluasi kaunggulan ngagunakeun kalkulator online urang, tempo rupa asumsi outlined dina dokumén ieu. TDI nangtung salaku alat anu kuat pikeun pencitraan éfisién kalayan poténsi anu saé pikeun ngirangan waktos pencitraan dina téknik pencitraan standar sareng canggih.Upami anjeun hoyong ningali naha kaméra TDI atanapi kaméra scan daérah tiasa cocog sareng aplikasi anjeun sareng ningkatkeun waktos néwak anjeun, hubungi kami ayeuna.
