監控攝像頭的視頻速率測量方式

    我們描述了一種三維物體掃描的方法，通過攝像頭將從物體周圍拍攝的深度掃描與飛行時間相機對齊。這些ToF相機可以以視頻速率測量深度掃描。由于技術相對簡單，它們具有大量低成本生產的潛力。我們基于這種傳感器的易于使用、經濟高效的掃描解決方案可以讓日常用戶更容易使用3D掃描技術。我們面臨的算法挑戰是傳感器的隨機干擾器噪聲水平很高，并且存在非平凡的系統偏差。

    在本文中，我們展示了一個令人驚訝的結果，即使用如此低數據監控質量的傳感器也可以獲得合理質量的三維掃描。從文獻中建立的過濾和掃描對準技術無法實現這一目標。相比之下，我們的算法基于三維超分辨率方法與概率掃描對齊方法的新組合，該方法明確考慮了傳感器的噪聲特性。我們已經建立了一個全固態相機，直接在像素級進行調制，用于頻域熒光壽命成像顯微鏡（FLIM）測量。這種新型相機通過在頻域FLIM系統中使用特定于應用的電荷耦合器件設計，屏蔽器消除了對圖像增強器的需要。

    對攝像機進行了第一階段的評估。通過實驗研究了噪聲分布、暗電流影響、相機增益、采樣密度、靈敏度、光度響應線性度和光學傳遞函數等相機特性。我們能夠使用我們的調制電子倍增熒光壽命成像顯微鏡（MEM-FLIM）相機監控攝像頭對各種物體進行壽命測量，例如熒光素溶液、固定綠色熒光蛋白（GFP）細胞和GFP肌動蛋白染色的活細胞。詳細比較了傳統的基于微通道板（MCP）的FLIM系統和MEM-FLIM系統。MEM-FLIM相機具有更高的分辨率和更好的圖像質量。MEM-FLIM攝像機為執行頻域FLIM屏蔽器提供了新的機會。