科研CCD相机常见术语

Greateyes CCD相机使用指南(1)

2020-03-02 16:08:29 36

Greateyes CCD内真空相机和外真空相机有何区别?

内真空相机和外真空相机都是通过法兰与所测光源连接。内真空相机整体处于真空环境中,而外真空相机只是CCD传感器处于真空环境中。

此外,内真空相机整体处于真空环境,减少了机身到CCD传感器之间的热传导,因此,内真空相机可冷却到~-90℃,而外真空相机冷却到~-80℃,即内真空相机受外部环境温度的影响较小。

Greateyes CCD相机设备像素与软件界面是如何对应的?

Greateyes CCD相机会在技术图纸上标注Pixel(1,1)即像素1,1的位置,在图像获取软件界面的图像显示窗口,如未进行旋转、翻转,Pixel(1,1)位置位于图像右下角。

Greateyes CCD相机会在技术图纸上标注读出寄存器所在的边,在图像获取软件界面的图像显示窗口,如未进行旋转、翻转,紧靠读出寄存器的一行像素对应图像最下面的行(横坐标为x轴时,纵坐标y0的一行像素)。

Greateyes CCD如何控制快门?或快门如何控制相机曝光?

Greateyes CCD相机与外部快门的同步有两种方式:

1)        以外部设备(如快门)为主设备,相机为从设备,即外部设备(如快门)控制相机;

2)        以相机为主设备,外部设备(如快门)为从设备,即相机控制外部设备(如快门);

下面分别予以介绍,在介绍两种控制方式之前,先介绍一下Greateyes相机的快门信号接口。

10.png

上图是Greateyes外真空CCD相机后面板接口,Greateyes内真空相机以线缆的方式提供以上接口。其中:

l  Trigger 触发输入,用于向相机输入,使相机开始曝光

l  Shutter快门输出,用于相机向外输出,使快门打开。

l  Sync 同步输出,用于相机向外输出,指示相机正在曝光,即相机正忙

l  信号为5V TTL电平。

外真空相机这三个信号接口是SMB接口,并提供了一条SMBBNC接口的线缆;内真空相机的外部接口是BNC接头。

外部触发工作流程:

11.png

  1.          标记上图红色矩形处ext. Trigger检查框,选择是否获取本底图像(ind. Backgroundeach Frame检查框)、设置曝光时间(Integration Time)后,单击选择测量模式。

     2.         相机等待外部触发信号。当Trigger信号变成+5V时,从信号上升沿开始测量。等待如果超时(Time out设置,默认值65s),自动回到正常模式(软件触发曝光);

注意:

      a.         如果标记了ind. Background(包含本底)检查框,则先获取本底图像;如选择了Video ModeBurst Mode,并标记了each Frame检查框,则获取每帧图像前,先获取本底图像;

      b.         同步输出Sync在获取本底图像期间是低电平,在获取每帧图像时变成高电平。因此,外部触发时,在获取本底图像期间,必须关闭快门或光源。可在Sync变成高电平时打开快门或光源;

      c.         VideoBurst模式下,每帧图像都由+5V信号的上升沿触发,因此,Trigger信号随后必须变成低电平,且Trigger +5V上升沿的时间间隔必须与每帧图像需要的时间(本底测量时间+曝光时间)同步。从这一点来说,触发信号的时序相当重要。

这种触发方式有其不便之处:曝光时间由软件设置,而开始曝光又是由外部控制,很不方便。

相机控制快门流程:

12.png

1.         取消ext. Trigger检查框,标记Auto Shutter检查框;

2.         设置快门打开和关闭需要的时间

3.         回到Operation选项卡,设置曝光时间等参数

4.         点击测量模式开始测量。

注意这种模式下,信号的时序如下图:

13.png

每帧测量时间为:快门打开时间+曝光时间+快门关闭时间+读出时间

这种触发方式也不便之处:在快门关闭过程中,传感器可能仍处于光照射下。这种模式下,如每帧要获取本底图像,过程是怎样的?

    


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