双相机软件设置变形和智商

提供此技术说明是为了帮助用户设置使用TuCam的软件。示例软件包括Andor Solis, Andor iQ和MetaMorph从分子设备公司。

这里有一些关键的预先考虑事项:

1. 软件是否支持正在考虑的检测器?
2. 可以设置软件同时从多个相机获取图像吗?
3. 软件是否能够在软件的一个实例内操作两个摄像机，或者是否有必要使用软件的两个实例，即每个摄像机有一个实例?
4. 摄像头是如何同步的?例如，是否有可能触发一个相机从另一个相机，即主和外围设置，或者你可以外部触发两个检测器同时获取帧?

使用Andor Solis(版本4.21.300006)和Andor iQ(版本2.6)的两个探测器同时成像

为了设置在Solis或iQ中同时和同步获取摄像头，需要打开两个软件实例，每个摄像头一个。每个软件都能够在“主和外设”的安排下同步相机，或者同时提供一个外部触发器给两个相机。在采集测试中(稍后描述)，主和外围设置被采用，其中相机1(主)将触发相机2(外围)获取图像。相机1连接在TuCam的末端，接收波长较长的光(如红色)，相机2接收反射的或波长较短的光(如绿色)。

图1所示。在Solis和iQ中设置“主”和“外围”配置，使用两个Neo sCMOS相机同时成像。

在软件设置的触发相机1是照相机2的内部和外部(见图1)。利用触发器电缆提供的相机,把“火”有线电视摄像机1(主)相机的外部触发的电缆2通过BNC连接器(外围)。在这种模式下，相机2将等待相机1触发它来捕捉图像。相机1的曝光时间要比相机2的曝光时间稍微长一点。这一点很重要，因为如果1号相机的曝光时间过短，就没有足够的脉冲来触发2号相机获取一系列动态图像。一般的经验法则是将相机1的曝光设置为与传感器的读出值相同或更长(参见图1的iQ设置)。为了从两台相机获得尽可能快的采集速度，将相机1的曝光设置为与读出值相同，否则将曝光设置为较长。在“主外围设备”模式下，相机2的曝光不需要设置，因为它依赖于相机1的脉冲来开始获取图像。相机2的曝光设置成为相机1获取其内部触发器和向相机2发送脉冲进行采集之间的延迟。这需要尽可能接近于零，以确保同步采集，所以理想的输入为零。有了这个设置，两个摄像头将以相同的帧率同时运行在Solis和iQ。

如前所述，另一种选择是在两台相机上使用外部触发器，以在Solis和iQ中实现同步和同步成像。

注意:如果你想在Solis或iQ中运行两款iconon Ultras时获得最快的采集速度，请确保两款相机都设置为帧传输模式和截屏模式。

使用MetaMorph软件与两个探测器同时成像(版本7.7.8)

MetaMorph能够在一个软件实例中操作多个相机，因此非常适合与TuCam一起使用。然而，请注意，MetaMorph没有为一个相机设置内部触发器和为第二个相机设置外部触发器的功能，因此不能在“主和外围”安排中配置。

两个相机都可以由软件内部触发或由设备触发(如数字延迟发生器、光源)外部触发，以实现同步和同步成像。《变形记》中的外部触发器被称为“频闪”或“灯泡”触发模式。这两种外部触发模式都可以成功地使用两个iconon Ultras和两个neo来实现同步和同步成像。

采集测试

在Solis、iQ和MetaMorph测试了两款iconon Ultras和两款Neo sCMOS相机。从两个相机评估帧速率，以确保每个达到(a)相同的速度，和(b)相同的速度，当操作只有一个相机。此外，两台相机对采集到的一系列图像进行检测，以确保两台相机在采集时是同步的。所有试验证明满足上述条件是决定性的。表1到3显示了两台iXon Ultra相机在Solis软件的两个实例、iQ软件的两个实例和MetaMorph软件的一个实例中同时获取帧率。这些帧率与单个相机在最大17mhz读出速度下运行的预期一致(参见iXon Ultra规格表)。

测试使用的PC基于Dell Precision T5500，具有以下规格:

表1 -由两台在Solis(版本4,21.300006)软件上运行的iXon Ultra相机测量的帧速率。

表2 -在iQ(版本2.6)软件中测量两个iXon Ultra相机的帧速率。

表3 -在MetaMorph(7.7.8版)软件中测量两个iconon Ultra相机的帧速率。

使用多个USB设备

在上述测试中使用的iconon Ultra使用USB 2.0数据接口到PC。重要的是要考虑到，当使用快速读取USB相机(如ikon Ultra, Luca或从Andor的Clara相机)同时，你需要意识到最大化USB带宽的机制，特别是当使用多个USB设备。

为了保证iXon Ultra的最大速度性能，它必须连接到PC上的“增强主机控制器”(EHC)。EHC是计算机USB硬件的一部分，是USB 2.0连接所必需的。大多数PC只有2个EHC。如果iXon Ultra连接到一个UHC(通用主机控制器)或如果另一个设备与iXon Ultra共享相同的EHC，摄像机可能无法以最大帧率维持数据传输。这个问题只能克服，如果PC正在使用双USB增强主机控制器。一般来说，有一个EHC在PC的前面和一个在后面。为了找到这些增强的端口，USB集线器查找器可执行文件可在以下位置(andor.com/my > MyAndor > Utilities)。为了确保最大限度的数据传输，每个EHC只放置一个摄像头

• 为了维持最大的帧速率，确保高带宽设备(如另一个ikon Ultra或Clara)在单独的EHCs。
• 一些设备可以通过连接来限制USB带宽，即使在不使用的时候。一些USB到RS-232设备已知会这样做。
• 一些BIOS设置将削弱USB带宽，有利于节省电力。(例如，在Dell T-5500型号中，C州必须禁用控制)

在一个内部测试中，7台iXon Ultra相机已经成功地以最大帧率同时运行。使用的PC是预发布的Dell Precision T5600 (Intel Xeon CPU E5-2630 0 @ 2.20GHz(2个处理器)，8GB内存，Windows 7 Professional SP1 64位)。

这七个摄像头的安装方式如下:

• 两个在USB2 EHCs(每个EHCs一个)
• 一个在USB 3.0 EHC
• 其中四个通过四个StarTech 2端口PCI Express SuperSpeed USB 3.0卡适配器连接到PCIe总线(可以认为这些适配器提供了一个额外的EHC，因此，尽管每个适配器有两个端口可用，但应该只使用一个端口)。