23/10/10நேர தாமதம் & ஒருங்கிணைப்பு (TDI) என்பது வரி ஸ்கேனிங் கொள்கையின் அடிப்படையில் உருவாக்கப்பட்ட படப் பிடிப்பு முறையாகும், இதில் மாதிரி இயக்கத்தின் நேரத்தைக் கணக்கிடுவதன் மூலமும், தூண்டுதல் மூலம் படத் துண்டு பிடிப்பு மூலமும் ஒரு படத்தை உருவாக்க ஒரு பரிமாண படங்களின் தொடர் பிடிக்கப்படுகிறது. இந்த தொழில்நுட்பம் பல தசாப்தங்களாக இருந்து வந்தாலும், இது பொதுவாக வலை ஆய்வு போன்ற குறைந்த உணர்திறன் பயன்பாடுகளுடன் தொடர்புடையது.
புதிய தலைமுறை கேமராக்கள், sCMOS இன் உணர்திறனை TDI இன் வேகத்துடன் இணைத்து, பகுதி ஸ்கேனுக்கு சமமான தரத்தில் படப் பிடிப்பை வழங்குகின்றன, ஆனால் விரைவான செயல்திறன் கொண்ட அளவு வரிசைகளுக்கான ஆற்றலை வழங்குகின்றன. குறைந்த ஒளி நிலைகளில் பெரிய மாதிரிகளின் இமேஜிங் தேவைப்படும் சூழ்நிலைகளில் இது குறிப்பாகத் தெளிவாகிறது. இந்த தொழில்நுட்பக் குறிப்பில், TDI ஸ்கேனிங் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை நாங்கள் கோடிட்டுக் காட்டுகிறோம், மேலும் படப் பிடிப்பு நேரத்தை ஒப்பிடக்கூடிய பெரிய பகுதி ஸ்கேனிங் நுட்பமான டைல் & தையல் இமேஜிங்குடன் ஒப்பிடுகிறோம்.
லைன் ஸ்கேனிங்கிலிருந்து TDI வரை
லைன் ஸ்கேன் இமேஜிங் என்பது ஒரு இமேஜிங் நுட்பமாகும், இது ஒரு மாதிரி இயக்கத்தில் இருக்கும்போது ஒரு படத்தின் ஒரு பகுதியை எடுக்க பிக்சல்களின் ஒற்றை வரியை (ஒரு நெடுவரிசை அல்லது நிலை என குறிப்பிடப்படுகிறது) பயன்படுத்துகிறது. மின் தூண்டுதல் வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்தி, மாதிரி சென்சாரைக் கடக்கும்போது ஒரு படத்தின் ஒற்றை 'துண்டு' எடுக்கப்படுகிறது. மாதிரி இயக்கத்துடன் படிப்படியாக படத்தைப் பிடிக்க கேமரா தூண்டுதல் வீதத்தை அளவிடுவதன் மூலமும், இந்த படங்களைப் பிடிக்க ஒரு பிரேம் கிராப்பரைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும், படத்தை மீண்டும் உருவாக்க அவற்றை ஒன்றாக இணைக்கலாம்.
ஒரு மாதிரியின் படப் பிடிப்பு என்ற இந்தக் கொள்கையின் அடிப்படையில் TDI இமேஜிங் உருவாக்கப்படுகிறது, இருப்பினும், கைப்பற்றப்பட்ட ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிக்க பல நிலைகளைப் பயன்படுத்துகிறது. மாதிரி ஒவ்வொரு கட்டத்தையும் கடக்கும்போது, கூடுதல் தகவல்கள் சேகரிக்கப்பட்டு முந்தைய நிலைகளால் கைப்பற்றப்பட்ட ஏற்கனவே உள்ள ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான்களுடன் சேர்க்கப்பட்டு CCD சாதனங்களைப் போலவே மாற்றப்படுகின்றன. மாதிரி இறுதி கட்டத்தை கடக்கும்போது, சேகரிக்கப்பட்ட ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான்கள் ஒரு வாசிப்புக்கு அனுப்பப்படுகின்றன, மேலும் வரம்பில் உள்ள ஒருங்கிணைந்த சமிக்ஞை ஒரு படத் துண்டை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. படம் 1 இல், ஐந்து TDI நெடுவரிசைகள் (நிலைகள்) கொண்ட ஒரு சாதனத்தில் படப் பிடிப்பு காட்டப்பட்டுள்ளது.
படம் 1: TDI தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி படப் பிடிப்புக்கான அனிமேஷன் செய்யப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு. ஒரு மாதிரி (நீல T) ஒரு TDI படப் பிடிப்பு சாதனத்தின் (5 பிக்சல்கள் கொண்ட ஒரு நெடுவரிசை, 5 TDI நிலைகள்) வழியாக அனுப்பப்படுகிறது, மேலும் ஒவ்வொரு கட்டத்திலும் ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான்கள் பிடிக்கப்பட்டு சமிக்ஞை மட்டத்தில் சேர்க்கப்படுகின்றன. ஒரு வாசிப்பு இதை டிஜிட்டல் படமாக மாற்றுகிறது.
படம் 1a: படம் (ஒரு நீல T) மேடைக்கு அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது; சாதனத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி T இயக்கத்தில் உள்ளது.
படம் 1b: T முதல் கட்டத்தை கடக்கும்போது, TDI கேமரா TDI சென்சாரில் முதல் கட்டத்தை அடையும் போது பிக்சல்களால் பிடிக்கப்படும் ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான்களை ஏற்றுக்கொள்ள தூண்டப்படுகிறது. ஒவ்வொரு நெடுவரிசையிலும் ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான்களை தனித்தனியாகப் பிடிக்கும் பிக்சல்களின் தொடர் உள்ளது.
படம் 1c: இந்த கைப்பற்றப்பட்ட ஒளிமின்னழுத்தங்கள் இரண்டாம் நிலைக்கு மாற்றப்படுகின்றன, அங்கு ஒவ்வொரு நெடுவரிசையும் அதன் சமிக்ஞை அளவை அடுத்த கட்டத்திற்கு தள்ளுகிறது.
1d: மாதிரி ஒரு-பிக்சல் தூரத்தின் இயக்கத்துடன், இரண்டாவது நிலை இரண்டாம் கட்டத்தில் இரண்டாவது தொகுப்பு ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான்கள் பிடிக்கப்பட்டு, முன்னர் கைப்பற்றப்பட்டவற்றுடன் சேர்க்கப்பட்டு, சிக்னலை அதிகரிக்கிறது. நிலை 1 இல், படப் பிடிப்பின் அடுத்த துண்டுக்கு ஒத்த புதிய ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான்கள் பிடிக்கப்படுகின்றன.
1e: நிலை 1d இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ள படப் பிடிப்பு செயல்முறைகள், படம் சென்சாரைக் கடந்து செல்லும்போது மீண்டும் மீண்டும் நிகழ்கின்றன. இது நிலைகளிலிருந்து ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான்களிலிருந்து ஒரு சமிக்ஞையை உருவாக்குகிறது. சமிக்ஞை ஒரு ரீட்அவுட்டாக அனுப்பப்படுகிறது, இது ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான் சிக்னலை டிஜிட்டல் ரீட்அவுட்டாக மாற்றுகிறது.
1f: டிஜிட்டல் ரீட்அவுட் பட நெடுவரிசையாகக் காட்டப்படும். இது ஒரு படத்தை டிஜிட்டல் முறையில் மறுகட்டமைக்க அனுமதிக்கிறது.
TDI சாதனம் ஒரே நேரத்தில் ஒரு நிலையிலிருந்து அடுத்த நிலைக்கு ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான்களை அனுப்பும் திறன் கொண்டதாகவும், மாதிரி இயக்கத்தில் இருக்கும்போது முதல் நிலையிலிருந்து புதிய ஃபோட்டோ எலக்ட்ரான்களைப் பிடிக்கும் திறன் கொண்டதாகவும் இருப்பதால், படம் கைப்பற்றப்பட்ட வரிசைகளின் எண்ணிக்கையில் திறம்பட எல்லையற்றதாக இருக்க முடியும். படப் பிடிப்பு எத்தனை முறை நிகழ்கிறது என்பதை தீர்மானிக்கும் தூண்டுதல் விகிதங்கள் (படம் 1a), நூற்றுக்கணக்கான kHz வரிசையில் இருக்கலாம்.
படம் 2 இன் எடுத்துக்காட்டில், 5 µm பிக்சல் TDI கேமராவைப் பயன்படுத்தி 29 x 17 மிமீ மைக்ரோஸ்கோப் ஸ்லைடு 10.1 வினாடிகளில் படம்பிடிக்கப்பட்டது. குறிப்பிடத்தக்க ஜூம் நிலைகளில் கூட, மங்கலான அளவு மிகக் குறைவு. இது இந்த தொழில்நுட்பத்தின் முந்தைய தலைமுறைகளை விட மிகப்பெரிய முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கிறது.
மேலும் விவரங்களுக்கு, அட்டவணை 1, 10, 20 மற்றும் 40 x ஜூமில் பொதுவான மாதிரி அளவுகளின் தொடருக்கான பிரதிநிதித்துவ இமேஜிங் நேரத்தைக் காட்டுகிறது.
படம் 2: டக்சன் 9kTDI ஐப் பயன்படுத்தி எடுக்கப்பட்ட ஒரு ஒளிரும் மாதிரியின் படம். வெளிப்பாடு 10 எம்எஸ், பிடிப்பு நேரம் 10.1 வி.
அட்டவணை 1: 1 & 10 ms வெளிப்பாடு நேரத்திற்கு 10, 20, மற்றும் 40 x இல் Zaber MVR தொடர் மோட்டார் பொருத்தப்பட்ட நிலையில் Tucsen 9kTDI கேமராவைப் பயன்படுத்தி மாறுபட்ட மாதிரி அளவுகளின் (வினாடிகள்) பிடிப்பு நேரத்தின் மேட்ரிக்ஸ்.
பகுதி ஸ்கேன் இமேஜிங்
sCMOS கேமராக்களில் ஏரியா ஸ்கேன் இமேஜிங் என்பது 2-பரிமாண பிக்சல் வரிசையைப் பயன்படுத்தி ஒரே நேரத்தில் முழு படத்தையும் படம்பிடிப்பதை உள்ளடக்குகிறது. ஒவ்வொரு பிக்சலும் ஒளியைப் பிடிக்கிறது, அதை உடனடி செயலாக்கத்திற்கான மின் சமிக்ஞைகளாக மாற்றுகிறது மற்றும் உயர் தெளிவுத்திறன் மற்றும் வேகத்துடன் ஒரு முழுமையான படத்தை உருவாக்குகிறது. ஒற்றை வெளிப்பாட்டில் படம்பிடிக்கக்கூடிய ஒரு படத்தின் அளவு பிக்சல் அளவு, உருப்பெருக்கம் மற்றும் ஒரு வரிசையில் உள்ள பிக்சல்களின் எண்ணிக்கையால் நிர்வகிக்கப்படுகிறது, (1)
ஒரு நிலையான வரிசைக்கு, பார்வை புலம் (2)
ஒரு மாதிரி கேமராவின் பார்வைப் புலத்திற்கு மிகப் பெரியதாக இருக்கும் சந்தர்ப்பங்களில், படத்தைப் பார்வைப் புலத்தின் அளவிலான படங்களின் கட்டமாகப் பிரிப்பதன் மூலம் ஒரு படத்தை உருவாக்க முடியும். இந்தப் படங்களின் பிடிப்பு ஒரு முறையைப் பின்பற்றுகிறது, அங்கு நிலை கட்டத்தின் ஒரு நிலைக்கு நகரும், நிலை நிலைபெறும், பின்னர் படம் பிடிக்கும். ரோலிங் ஷட்டர் கேமராக்களில், ஷட்டர் சுழலும் போது கூடுதல் காத்திருப்பு நேரம் உள்ளது. கேமரா நிலையை நகர்த்தி அவற்றை ஒன்றாக இணைப்பதன் மூலம் இந்தப் படங்களைப் பிடிக்கலாம். படம் 3, 16 சிறிய படங்களை ஒன்றாக இணைப்பதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட ஃப்ளோரசன்சன் நுண்ணோக்கியின் கீழ் ஒரு மனித செல்லின் பெரிய படத்தைக் காட்டுகிறது.
படம் 3: டைல் & ஸ்டிட்ச் இமேஜிங்கைப் பயன்படுத்தி ஏரியா ஸ்கேன் கேமராவால் படம்பிடிக்கப்படும் மனித செல்லின் ஸ்லைடு.
பொதுவாக, அதிக விவரங்களைத் தீர்க்க, இந்த வழியில் அதிக படங்களை உருவாக்கி ஒன்றாக இணைக்க வேண்டியிருக்கும். இதற்கு ஒரு தீர்வுபெரிய வடிவ கேமரா ஸ்கேனிங், இது அதிக பிக்சல் எண்ணிக்கையுடன் கூடிய பெரிய சென்சார்களைக் கொண்டுள்ளது, சிறப்பு ஒளியியலுடன் இணைந்து, அதிக அளவு விவரங்களைப் பிடிக்க அனுமதிக்கிறது.
TDI மற்றும் பகுதி ஸ்கேனிங்கிற்கு இடையிலான ஒப்பீடு (டைல் & தையல்)
மாதிரிகளின் பெரிய பகுதி ஸ்கேனிங்கிற்கு, டைல் & ஸ்டிட்ச் மற்றும் டிடிஐ ஸ்கேனிங் இரண்டும் பொருத்தமான தீர்வுகள், இருப்பினும் சிறந்த முறையைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம், ஒரு மாதிரியை ஸ்கேன் செய்யத் தேவையான நேரத்தை கணிசமாகக் குறைக்க முடியும். நகரும் மாதிரியைப் பிடிக்க டிடிஐ ஸ்கேனிங்கின் திறனால் இந்த நேர சேமிப்பு உருவாக்கப்படுகிறது; டைல் & ஸ்டிட்ச் இமேஜிங்குடன் தொடர்புடைய நிலை செட்டில்லிங் மற்றும் ரோலிங் ஷட்டர் டைமிங்குடன் தொடர்புடைய தாமதங்களை நீக்குகிறது.
படம் 4, டைல் & ஸ்டிட்ச் (இடது) மற்றும் TDI (வலது) ஸ்கேனிங் இரண்டிலும் மனித செல்லின் படத்தைப் பிடிக்கத் தேவையான நிறுத்தங்கள் (பச்சை) மற்றும் இயக்கங்களை (கருப்பு கோடுகள்) ஒப்பிடுகிறது. TDI இமேஜிங்கில் படத்தை நிறுத்தி மறுசீரமைக்க வேண்டிய தேவையை நீக்குவதன் மூலம், இமேஜிங் நேரத்தை கணிசமாகக் குறைக்க முடியும், வெளிப்பாடு நேரம் குறைவாக <100 ms ஆகும்.
9k TDI மற்றும் ஒரு நிலையான sCMOS கேமராவிற்கு இடையில் ஸ்கேன் செய்வதற்கான ஒரு வேலை செய்யப்பட்ட எடுத்துக்காட்டை அட்டவணை 2 காட்டுகிறது.
படம் 4: ஓடு மற்றும் தையல் (இடது) மற்றும் TDI இமேஜிங் (வலது) ஆகியவற்றைக் காட்டும் ஒளிரும் தன்மையின் கீழ் ஒரு மனித உயிரணுவைப் பிடிக்கப்பட்ட ஸ்கேனிங் மையக்கரு.
அட்டவணை 2: 10x புறநிலை லென்ஸ் மற்றும் 10 எம்எஸ் வெளிப்பாடு நேரம் கொண்ட 15 x 15 மிமீ மாதிரிக்கான பகுதி ஸ்கேன் மற்றும் டிடிஐ இமேஜிங்கின் ஒப்பீடு.
படப்பிடிப்பின் வேகத்தை அதிகரிப்பதற்கான அற்புதமான ஆற்றலை TDI வழங்கினாலும், இந்த தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவதில் சில நுணுக்கங்கள் உள்ளன. அதிக வெளிப்பாடு நேரங்களுக்கு (>100 ms), பகுதி ஸ்கேனின் நகர்வு மற்றும் தீர்வு அம்சங்களுக்கு இழக்கப்படும் நேரத்தின் முக்கியத்துவம் வெளிப்பாடு நேரத்துடன் ஒப்பிடும்போது குறைக்கப்படுகிறது. இதுபோன்ற சந்தர்ப்பங்களில், பகுதி ஸ்கேன் கேமராக்கள் TDI இமேஜிங்குடன் ஒப்பிடும்போது குறைந்த ஸ்கேன் நேரங்களை வழங்கக்கூடும். உங்கள் தற்போதைய அமைப்பை விட TDI தொழில்நுட்பம் உங்களுக்கு நன்மைகளை வழங்க முடியுமா என்பதைப் பார்க்க,எங்களை தொடர்பு கொள்ளஒப்பீட்டு கால்குலேட்டருக்கு.
பிற பயன்பாடுகள்
பல ஆராய்ச்சி கேள்விகளுக்கு, மல்டிசேனல் அல்லது மல்டிஃபோகஸ் பட கையகப்படுத்தல் போன்ற ஒற்றை படத்தை விட அதிகமான தகவல்கள் தேவைப்படுகின்றன.
ஒரு பகுதி ஸ்கேன் கேமராவில் பல சேனல் இமேஜிங் என்பது ஒரே நேரத்தில் பல அலைநீளங்களைப் பயன்படுத்தி படங்களைப் பிடிப்பதை உள்ளடக்குகிறது. இந்த சேனல்கள் பொதுவாக சிவப்பு, பச்சை மற்றும் நீலம் போன்ற ஒளியின் வெவ்வேறு அலைநீளங்களுக்கு ஒத்திருக்கும். ஒவ்வொரு சேனலும் காட்சியிலிருந்து குறிப்பிட்ட அலைநீளம் அல்லது நிறமாலைத் தகவலைப் பிடிக்கிறது. பின்னர் கேமரா இந்த சேனல்களை இணைத்து முழு வண்ண அல்லது மல்டிஸ்பெக்ட்ரல் படத்தை உருவாக்குகிறது, இது தனித்துவமான நிறமாலை விவரங்களுடன் காட்சியின் விரிவான பார்வையை வழங்குகிறது. பகுதி ஸ்கேன் கேமராக்களில், இது தனித்துவமான வெளிப்பாடுகள் மூலம் அடையப்படுகிறது, இருப்பினும், TDI இமேஜிங் மூலம், சென்சாரை பல பகுதிகளாகப் பிரிக்க ஒரு ஸ்ப்ளிட்டரைப் பயன்படுத்தலாம். 9kTDI (45 மிமீ) ஐ 3 x 15.0 மிமீ சென்சார்களாகப் பிரிப்பது இன்னும் நிலையான சென்சார் (6.5 µm பிக்சல் அகலம், 2048 பிக்சல்கள்) அகலம் 13.3 மிமீ விட பெரியதாக இருக்கும். மேலும், TDI படமாக்கப்படும் மாதிரியின் பகுதியில் மட்டுமே வெளிச்சம் தேவைப்படுவதால், ஸ்கேன்களை விரைவாக சுழற்சி செய்ய முடியும்.
இது நிகழக்கூடிய மற்றொரு பகுதி மல்டி-ஃபோகஸ் இமேஜிங்கில் உள்ளது. ஏரியா ஸ்கேன் கேமராக்களில் மல்டிஃபோகஸ் இமேஜிங் என்பது வெவ்வேறு ஃபோகஸ் தூரங்களில் பல படங்களைப் படம்பிடித்து அவற்றைக் கலப்பதன் மூலம் முழு காட்சியும் கூர்மையான ஃபோகஸில் ஒரு கூட்டு படத்தை உருவாக்குகிறது. இது ஒவ்வொரு படத்திலிருந்தும் இன்-ஃபோகஸ் பகுதிகளை பகுப்பாய்வு செய்து இணைப்பதன் மூலம் ஒரு காட்சியில் மாறுபடும் தூரங்களைக் கையாளுகிறது, இதன் விளைவாக ஒரு படத்தின் விரிவான பிரதிநிதித்துவம் கிடைக்கிறது. மீண்டும், ஒருபிரிப்பான்TDI சென்சாரை இரண்டு (22.5 மிமீ) அல்லது மூன்று (15.0 மிமீ) துண்டுகளாகப் பிரிக்க, ஏரியா ஸ்கேன் சமமானதை விட விரைவாக ஒரு மல்டிஃபோகஸ் படத்தைப் பெற முடியும். இருப்பினும், உயர் வரிசை மல்டிஃபோகஸுக்கு (6 அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட z அடுக்குகள்) ஏரியா ஸ்கேன் வேகமான இமேஜிங் நுட்பமாக இருக்க வாய்ப்புள்ளது.
முடிவுகளை
இந்த தொழில்நுட்பக் குறிப்பு, பெரிய பகுதி ஸ்கேனிங்கிற்கான பகுதி ஸ்கேனிங்கிற்கும் TDI தொழில்நுட்பத்திற்கும் இடையிலான வேறுபாடுகளை கோடிட்டுக் காட்டுகிறது. லைன் ஸ்கேனிங் மற்றும் sCMOS உணர்திறனை இணைப்பதன் மூலம், TDI, டைல் & தையல் போன்ற பாரம்பரிய பகுதி ஸ்கேன் முறைகளை விஞ்சி, குறுக்கீடுகள் இல்லாமல் வேகமான, உயர்தர இமேஜிங்கை அடைகிறது. இந்த ஆவணத்தில் கோடிட்டுக் காட்டப்பட்டுள்ள பல்வேறு அனுமானங்களைக் கருத்தில் கொண்டு, எங்கள் ஆன்லைன் கால்குலேட்டரைப் பயன்படுத்துவதன் நன்மைகளை மதிப்பிடுங்கள். நிலையான மற்றும் மேம்பட்ட இமேஜிங் நுட்பங்களில் இமேஜிங் நேரங்களைக் குறைப்பதற்கான சிறந்த ஆற்றலுடன், திறமையான இமேஜிங்கிற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாக TDI உள்ளது.ஒரு TDI கேமரா அல்லது ஏரியா ஸ்கேன் கேமரா உங்கள் பயன்பாட்டிற்கு பொருந்துமா மற்றும் உங்கள் பிடிப்பு நேரத்தை மேம்படுத்துமா என்பதை நீங்கள் பார்க்க விரும்பினால், இன்றே எங்களைத் தொடர்பு கொள்ளவும்.
