MetaMorph和iQ双摄像头软件设置

提供此技术说明是为了帮助用户设置他们的软件，以便与TuCam一起使用。所涵盖的示例软件是来自Molecular Devices Corporation的Andor Solis, Andor iQ和MetaMorph。

这里有一些关键的前期考虑:

1. 软件是否支持所考虑的检测器?
2. 软件是否可以设置为同时从多个相机获取图像?
3. 该软件是否能够在该软件的一个实例中操作两个摄像机，或者必须使用该软件的两个实例，即每个摄像机一个实例?
4. 摄像机是如何同步的?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，或者你可以从外部触发两个探测器同时获取帧?

使用Andor Solis(版本4.21.300006)和Andor iQ(版本2.6)两台探测器同时成像

为了在Solis或iQ中同时和同步地设置摄像机，需要打开两个软件实例，每个摄像机一个。每个软件都能够在“主和外围设备”安排下同步摄像机，或者可以同时为两个摄像机提供一个外部触发器。在采集测试中(稍后将描述)，使用了主设备和外围设备设置，其中相机1(主设备)将触发相机2(外围设备)来获取图像。摄像头1连接到TuCam的末端，接收波长较长的光(例如红色)，摄像头2接收反射或波长较短的光(例如绿色)。

图1。在Solis和iQ中设置“主”和“外围”配置，使用两台Neo sCMOS相机同时成像。

在软件中，将摄像机1的触发器设置为内部，摄像机2的触发器设置为外部(见图1)。使用摄像机提供的触发电缆，通过BNC连接器将摄像机1(主)的“Fire”电缆连接到摄像机2(外围设备)的“外部触发”电缆。在此模式下，相机2将等待相机1触发它来捕捉图像。相机1的曝光需要设置略长于相机2的曝光。这很重要，因为如果相机1的曝光太短，就没有足够的脉冲来触发相机2来获取一个动态系列中的所有图像。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相同或更长(参见图1,iQ设置)。为了获得两台相机尽可能快的拍摄速度，将相机1的曝光设置为与读数相同，否则将曝光设置为更长时间。在“主-外设”模式下，相机2的曝光不需要设置，因为它取决于相机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发送脉冲到相机2获取之间的延迟。这需要尽可能接近零以确保同步采集，所以理想情况下这里输入零。有了这个设置，两台相机将在Solis和iQ中以相同的帧率同时运行。

如前所述，替代方案是在两个相机上使用一个外部触发器，以实现Solis和iQ的同步成像。

注意:如果您想在Solis或iQ中运行两台iXon Ultras时获得尽可能快的采集速度，请确保两台摄像机都设置为帧传输模式和裁剪模式。

使用MetaMorph软件(7.7.8版本)与两个探测器同时成像

MetaMorph能够在一个软件实例中操作多个摄像机，因此非常适合与TuCam一起使用。但是，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，因此不能以“主和外围”的方式配置。

这两种相机都可以由软件内部触发，也可以由设备触发器(例如数字延迟发生器，光源)外部触发，以实现同步和同步成像。MetaMorph中的外部触发器被称为“strobed”或“bulb”触发模式。这两种外部触发模式都可以成功地与两个iXon Ultras和两个neo一起使用，以实现同时和同步成像。

采集测试

两台iXon Ultras和两台Neo sCMOS摄像机分别在Solis、iQ和MetaMorph中进行了测试。对两个相机的帧率进行评估，以确保每个相机实现(a)彼此相同的速度和(b)仅操作单个相机时实现的相同速度。此外，两个相机都检查了一系列获得的图像，以确保两个相机的采集是同步的。所有试验均证明满足上述条件。表1至表3显示了两台iXon Ultra相机在两个Solis软件实例、两个iQ软件实例和一个MetaMorph软件实例中同时获取的帧率。这些帧率与单相机在最大17 MHz读取速度下的预期帧率一致(见iXon Ultra规格表)。

测试使用的PC机基于戴尔精密T5500，规格如下:

表1 -在Solis (Version 4,21.300006)软件中使用两台iXon Ultra相机测量的帧率。

表2 -在iQ(版本2.6)软件中使用两台iXon Ultra相机测量的帧率。

表3 -在MetaMorph (version 7.7.8)软件中使用两台iXon Ultra相机测量的帧率。

使用多个USB设备

在上述测试中使用的iXon Ultra采用USB 2.0数据接口与PC相连。重要的是要考虑到，当同时使用快速读出USB摄像头(例如iXon Ultra，安多的Luca或Clara摄像头)时，您需要了解最大化USB带宽的机制，特别是在使用多个USB设备时。

为了保证iXon Ultra的最大速度性能，它必须连接到PC上的“增强型主控制器”(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连接到通用主控制器(UHC)，或者其他设备与iXon Ultra共享同一个EHC，则相机可能无法以最大帧率支持数据传输。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，PC机的正面和背面各有一个EHC。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)。为确保最大限度的数据传输，每个EHC只放置一个摄像机

• 为了维持最大帧速率，确保高带宽设备(例如另一个iXon Ultra或Clara)位于单独的ehc上。
• 有些设备仅仅通过连接就可以限制USB带宽，即使在不使用的情况下也是如此。一些USB转RS-232的设备就是这样做的。
• 一些BIOS设置会降低USB带宽以节省电量。(例如，戴尔T-5500型号必须禁用C状态控制)

在室内测试中，七台iXon Ultra摄像机已经成功地以最大帧率同时工作。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 RAM, Windows 7 Professional SP1 64位)。

这七个摄影机的安装情况如下:

• USB2 EHC中有两个(每个EHC一个)
• 一个在USB 3.0 EHC
• 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(这些可以被认为是提供了一个额外的EHC，所以，尽管每个适配器有两个可用端口，但只应该使用一个。)