监控摄像头的视频速率测量方式

    我们描述了一种三维物体扫描的方法，通过摄像头将从物体周围拍摄的深度扫描与飞行时间相机对齐。这些ToF相机可以以视频速率测量深度扫描。由于技术相对简单，它们具有大量低成本生产的潜力。我们基于这种传感器的易于使用、经济高效的扫描解决方案可以让日常用户更容易使用3D扫描技术。我们面临的算法挑战是传感器的随机干扰器噪声水平很高，并且存在非平凡的系统偏差。

    在本文中，我们展示了一个令人惊讶的结果，即使用如此低数据监控质量的传感器也可以获得合理质量的三维扫描。从文献中建立的过滤和扫描对准技术无法实现这一目标。相比之下，我们的算法基于三维超分辨率方法与概率扫描对齐方法的新组合，该方法明确考虑了传感器的噪声特性。我们已经建立了一个全固态相机，直接在像素级进行调制，用于频域荧光寿命成像显微镜（FLIM）测量。这种新型相机通过在频域FLIM系统中使用特定于应用的电荷耦合器件设计，屏蔽器消除了对图像增强器的需要。

    对摄像机进行了第一阶段的评估。通过实验研究了噪声分布、暗电流影响、相机增益、采样密度、灵敏度、光度响应线性度和光学传递函数等相机特性。我们能够使用我们的调制电子倍增荧光寿命成像显微镜（MEM-FLIM）相机监控摄像头对各种物体进行寿命测量，例如荧光素溶液、固定绿色荧光蛋白（GFP）细胞和GFP肌动蛋白染色的活细胞。详细比较了传统的基于微通道板（MCP）的FLIM系统和MEM-FLIM系统。MEM-FLIM相机具有更高的分辨率和更好的图像质量。MEM-FLIM摄像机为执行频域FLIM屏蔽器提供了新的机会。