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奥林巴斯显微镜成像帧转移CCD架构

2014-04-01  发布者:admin 

 帧传输电荷耦合图象传感器具有类似的全帧的CCD的架构。 这些设备具有被分成两个单独的和几乎相同的区域并行移位寄存器,称为图像存储阵列。

所述图像阵列由一个光敏光电二极管寄存器,其充当图像平面,并收集由照相机或显微镜镜头投射到CCD表面入射的光子。 后的图像数据被收集并通过图像阵列转换成电势,该数据然后被迅速地移动在一个平行转移至存储阵列进行读出的串行移位寄存器。 从图像集成阵列传输时间来屏蔽存储阵列是依赖于像素阵列的大小,但通常为500微秒或更少的数量级。 存储阵列是不轻,在大多数帧转移CCD的设计敏感,但是某些阵列没有配备不可或缺的光盾。 在这种设计的阵列能够在任一全帧或帧传输模式进行操作。 与使用机械快门,帧传输CCD可以用来快速地捕捉两个连续的图像,在荧光显微镜中,以及需要同时采集在不同的发射和/或激发波长生成的图像的其他应用程序的一个有用的特征。

如示于图1中,存储阵列被示为大面积的已覆盖有一个不透明的金属掩模或光屏蔽层,以防止与传入的光子的任何潜在的相互作用灰度“像素”。 总图像的微型部分被包含在每个象素单元,它包括四个光电二极管被屏蔽用红色,绿色和蓝色的彩色滤光片。 在图1的右上方角落呈现的图像是单个像素单元的一个实际的高倍率显微照片。 像全帧结构,帧传输CCD通过一次以并行的方式,一个行偏移的行的图像信息,以串行移位寄存器经历读出。 串行寄存器然后依次移位的图像信息中的每一行以一个输出放大器作为一个串行数据流。 重复整个过程,直到图像数据的所有行被转移掉芯片,第一至信号输出放大器,然后到一个模拟 - 数字信号转换器的集成电路。 图像以数字形式重建得到最终的照片或显微照片。

在其中并行存储阵列正在读期间,图像阵列是忙着为下一帧图像整合费用。 这种结构的一个主要优点是该帧传送装置在没有快​​门的或同步的选通操作,从而允许增加器件速度和更快的帧速率的能力。 帧转移CCD的几个缺点,包括图像“拖影”,它发生受到影响,因为积分和转储至存储阵列同时进行。 涂抹文物仅限于必要的图像融合的数据传输到存储阵列的时间。 帧传输设备也更昂贵的生产,因为执行两次体系结构的硅面积是必需的,从而降低了图像的分辨率和更高的成本。