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使用sCMOS相机进行超快光谱(SDK)

Zyla, Marana和iStar sCMOS光谱功能可用于Zyla 4.2和550万像素的相机类型,后缀为-S和所有iStar和Marana sCMOS作为标准。已发布特性集的摘要如下所示(表1)。

注意:Zyla上的光谱特性仅支持SDK3和FPGA版本,如下所示。

FPGA 4.2像素的CL 150806.0或更高
4.2 mp USB3 150812.0或更大
5.5像素的CL 150807.0或更高版本
5.5 mp USB3 150812.0或更大
SDK3 窗户 3.11.30001.0或更高版本
Linux 3.11.30002.0或更高版本
功能
不对称的装箱
用户自定义位深度
多轨模式
自动外部快门控制(仅Zyla)
用户可配置外部触发延迟(仅Zyla)

表1 -光谱特征集

不对称的装箱

sCMOS光谱特性集允许用户配置垂直和水平分箱的任何组合。这将允许用户利用他们的光谱应用的完全垂直分箱。bob综合app官网登录对于水平分组,用户最多可以选择36个水平分组像素。水平方向上的附加限制意味着用户不能选择大于AOI宽度的¼的水平仓数。分箱参数空间如表2所示。

AOI高度 AOI宽度 最大垂直装箱 最大水平装箱
2160 2560 2160 36
2048 2048 2048 36
512 512 512 36
128 128 128 32
H W H 低值:36或W/4

表2 -表提供了不同AOI设置的分类范围选项示例

SDK3特性参考

用户通常会结合感兴趣区域(Area of Interest, AOI)来配置所需的分箱选项。下面显示的是所有AOI功能的列表,其中包括垂直和水平分箱控制。请参阅SDK3手册的第4.6节,以获得关于如何设置aoi和bin的更详细描述。

功能 类型 描述
AOIHBin 整数 配置感兴趣的传感器区域的水平分箱。
AOIHeight 整数 以超像素为单位配置感兴趣的传感器区域的高度。
AOILeft 整数 在传感器像素中配置感兴趣的传感器区域的左手坐标。
AOITop 整数 在传感器像素中配置感兴趣的传感器区域的顶部坐标。
AOIVBin 整数 配置感兴趣的传感器区域的垂直分箱。
AOIWidth 整数 以超像素为单位配置感兴趣的传感器区域的宽度。

用户可定义位深度

Zyla, Marana和iStar sCMOS的标准像素编码选项是12位(低噪声)或12位(高井容量)和16位(低噪声和高井容量)。这限制了钻头深度在头部数字化和通过相机接口传输的选项。在这些配置中,位深度被优化以保留1x1分箱的动态范围。但是,如果用户选择了2x2分箱,则会导致像素计数值的和超过传输的最大数字值的情况。例如,如果用户以16位模式运行1x1分箱,在半孔深度成像,那么给定的像素将在每个像素传输30,000次数据,这低于16位数字化范围。如果他们然后选择2x2的二进制化,那么二进制化的超像素将包含120,000个数据计数。如果数字化被限制在16位,那么这个超级像素将在16位饱和(65,536次计数),这意味着相机的动态范围没有被保留。

sCMOS光谱特性集允许用户选择任何位深度,通过相机接口传输(最多32位),独立于SimplePreAmpGainControl选择。这允许用户选择任何分箱组合,仍然保持相机的动态范围。

SDK3特性参考

用户可以通过单独定义增益设置SimplePreAmpGainControl和传输的比特深度通过PixelEncoding

功能 类型 描述
SimplePreAmpGainControl 枚举 选项
  • 12位(高井容量)
  • 12位(低噪音)
  • 16位(低噪音、高产能)
PixelEncoding 枚举 配置数据流的格式。

选项
  • Mono12(注意:该选项在16位模式下不可用)
  • Mono12Packed(注意:该选项在16位模式下不可用)
  • Mono16(现在可在12位模式下选择)
  • Mono32(现在可在12位和16位模式下选择)

多轨模式

多轨道模式允许创建一个或多个单独的采集轨道,可以通过每个轨道的高度和位置(在行中)定义。通过这种方式,轨道的位置可以调整,以匹配传感器上产生的光模式,例如通过光纤束。只有在多轨道模式下选择的sCMOS图像芯片的部分被传输到PC。对于每次采集,所有选定的轨道都作为单个帧传输。用户最多可以定义256个任何高度的个体。每个轨道可以单独设置为1x1分箱或完全垂直分箱。用户不能单独或全局地定义履带宽度——履带宽度始终与传感器的全宽度相同。图1显示了多轨道模式配置的示意图。

多轨道设置示意图

图1 -多轨道设置示意图

需要注意的是,在多轨道模式下,AOI高度是不可设置的。相反,总的AOI高度和位置将由轨道0的开始位置和轨道N-1的结束位置决定,其中N是轨道数。

SDK3特性参考

功能 类型 描述
AOILayout 枚举 选项
  • 图像
  • 动力学
  • 多声道的
MultitrackCount 整数 取值范围是0 ~ 256。当该值为0时,表示禁用multitrack功能。
MultitrackSelector 整数 选择多轨道索引。它的范围是0-(MultitrackCount-1)。
MultitrackBinned 布尔 配置当前选择的多轨是否被收纳。默认状态设置为true。
MultitrackStart 整数 配置当前选择的多轨道开始的行。
MultitrackEnd 整数 配置当前选择的多轨道结束的行。

自动快门输出(仅适用于Zyla和Marana)

如果选择自动快门控制,Aux_Out_2 TTL信号将在采集或采集序列的持续时间内走高。用户还可以定义一个快门传输时间,它可以延迟Aux_Out_2信号变高到第一次采集开始之间的时间。图2显示了自动快门输出的时序图。表3显示了可用的快门传输时间范围。

时序图描述Aux_Out_2信号输出时,配置在自动快门输出模式为4帧的动态序列

图2 -描述Aux_Out_2信号输出时,配置在自动快门输出模式为4帧的动态序列的时序图。时序图还说明了用户可配置的快门转换时间。

传感器读出速率 可用的快门转移时间范围
540兆赫 0 - 7.95秒
200兆赫 0 - 20.79秒

表3 -快门传输时间范围取决于传感器读出速率

SDK3特性参考

功能 类型 描述
AuxOutSourceTwo 枚举 AuxOutSourceTwo是D-type上用户可用的可配置输出。

选项
  • ExternalShutterControl
  • FrameClock
  • RowClock
ShutterOutputMode 枚举 控制外部触发器将运行的模式。外部快门信号可以设置为高(打开)或低(关闭)。ShutterOutputMode可以通过将AuxOutSourceTwo设置为ExternalShutterControl来触发。

选项
  • 开放
  • 关闭
  • 自动
ShutterTransferTime 浮动 定义在动态系列中快门信号变高和帧1开始曝光之间的延迟(以秒为单位)。

用户可配置外部触发延迟(仅Zyla和Marana)

该功能允许用户在使用外部或软件触发模式时,定义相机接收外部触发和采集开始之间的延迟时间。表4显示了此特性的参数空间的摘要。注意,“周期时间”指的是可以在相应的硬件指南中找到的标准周期时间。

触发模式 外部触发延迟可用 传感器读出速率 可用触发延迟范围(Delay) 最小循环时间
内部 没有 540兆赫 N/A 周期时间
200兆赫 N/A 周期时间
外部 是的 540兆赫 0 - 7.95秒 延迟+周期时间
200兆赫 0 - 20.79秒 延迟+周期时间
外部开始 是的 540兆赫 0 - 7.95秒 周期时间
200兆赫 0 - 20.79秒 周期时间
软件 是的 540兆赫 0 - 7.95秒 延迟+周期时间
200兆赫 0 - 20.79秒 延迟+周期时间
外照射 没有 540兆赫 N/A 周期时间
200兆赫 N/A 周期时间

表4 -用户可配置外部触发延迟参数空间

外部触发延迟控制的粒度设置为1us,但应注意外部触发和曝光开始之间的抖动最多可达一行读出时间。不同扫描速度的行读出时间的值可以在相应的硬件指南中找到。

SDK3特性参考

功能 类型 描述
ExternalTriggerDelay 浮点 配置外部/SW触发和曝光开始之间的延迟,以秒为单位

日期:N/A

作者:和或

类别:技术文章

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