Собственный софт для управления астрокамерой - сложно ли это?

[huch]

На одной экспозиции там может почти ничего не будет видно. Слишком короткое время высвечивания и его интенсивность. Это просто по опыту работы с люминисцирующими субстанциями говорю. Некоторые могут высветить за 1 мкс. А у нас на камерах минимальные экспозиции часто 33мкс, 1мс и т.д

и чему это противоречит? если вы снимаете в темном боксе, то хоть 1 микросекунда экспозиции, хоть 10 миллисекунд, хоть 10 секунд вам дадут  идентичный черный кадр. ну без фанатизма конечно. ловить шумы матрицы тоже не стоит
если вы снимаете серию кадров после серии вспышек подсветки, то экспозиция каждого кадра может быть вообще любой. от этого зависит только интервал между вспышками
а если вы хотите складывать несколько кадров после единичной вспышки, то физику не обманешь - накопление фотонов на матрице это процесс. и чем короче экспозиция, тем меньше яркость каждого кадра. и хоть вы несколько кадров программно сложите, хоть один кадр с большой экспозицией получите - разницы не заметите.

ЗЫ. и кстати да, SQM фотодиоды тоже неплохую чувствительность имеют.

[user340]

diant, Ну, мысли сходятся потому что из матриц по воробьям стрелять - такое себе

Если прям лабу организовывать почти по-взрослому, то вместо звуковух лучше что-нибудь типа PCI(E) DAQ CARD использовать.
Фирмы Advantech, ADLINK...
Это штуковины, которые в PCI-E вставляются и у них много DAC, ADC каналов. И с какимнить матлабом интеграция.

Т.е. можно и генерить и/или оцифровывать сигналы со всякого разного...

Но вобще, и осциллограф нормальный сгодится для начала.
Опять-же, даже без всяких DAQ-плат сейчас можно чумовые АЦП покупать, 24-бита аж! А в сочетании со всякими ИОН'ами уж можно вобще такое детектить, что матрицам и не снилось. Платы под такие эксперименты не прям чтоб очень сложные должны быть...

В любом случае, с электроникой и схемотехникой разбираться придётся, т.к. соплей подобные эксперименты не терпят, придётся платы рисовать.

[diant]

SQM фотодиоды

Никак не мог сообразить, что это за фотодиоды. Даже гугл таких не знает. Потом осенило. Наверное вы имеете в виду фотодиоды, стоящие в SQM-метрах?
Если да, там вроде обычные чувствительные около 500нм фотодиоды (или сразу сборки), и все дело в обвязке.

Вашу идею я видимо не понимаю. Единственное что точно: конечно, одна вспышка и тут же один кадр, следующая вспышка и тут же следующий кадр и т.д. Это понятно. Вспышки идут перед каждым кадром. Именно такие кадры потом и стекируются. Вы пишите - "не проще ли увеличить экспозицию?" Что мне это даст?
Я так понимаю, что никакое изменение экспозиции (в разумных пределах) ничего не меняет на кадре. Потому что минимально возможная экспозиция уже длиннее времени высвечивания.

[diant]

Сергей! Я прошу вас не исчезать. Я буду вас сейчас немножко еще мучить, хорошо?

Если прям лабу организовывать почти по-взрослому, то вместо звуковух лучше что-нибудь типа PCI(E) DAQ CARD использовать.
Фирмы Advantech, ADLINK...
Это штуковины, которые в PCI-E вставляются и у них много DAC, ADC каналов. И с какимнить матлабом интеграция.

PCI-E - это сейчас сразу отпадает. Стационарный комп у меня остался в той квартире. А сейчас на съемной с матушкой я сижу на маленькой (но шустрой) "настольной коробочке". Почему я еще сразу на звуковуху курс взял, а не на на компьютерный осциллограф (мой к сожалению - обычный, настольный). Потому что у меня есть маленькая слабость - брать в руки классическую гитару и через микрофон иногда играть с Delay (хорусом). Оказывается это дело у многих внешних звуковух уже встроено. Но это баловство. и вы правы, надо отделять мух от котлет, поэтому гитару забываем и переходим к вашим советам дальше.

Но вобще, и осциллограф нормальный сгодится для начала.

Вот как раз компьтерный наверное тут будет удобен в том смысле, что сразу запись в компе и анализ там полноценный. А настольный осцил - это еще тот геморой: в комп перекачивать записи и т.д.

Опять-же, даже без всяких DAQ-плат сейчас можно чумовые АЦП покупать, 24-бита аж! А в сочетании со всякими ИОН'ами уж можно вобще такое детектить, что матрицам и не снилось. Платы под такие эксперименты не прям чтоб очень сложные должны быть...

Вот это место как можно подробнее. Самое интересное для меня, ибо тут я прямо как с луны.
Что это за чумовые АЦП? Прямо ссылками можно? И лучше чтобы не голые чипы, а уже какие-то платы с обвязкой желательно.
24 бита - это хорошо. Но я так понимаю, что все они могут оказаться липой (пустышкой), если там SNR низкий. Надо наверное на SNR смотреть в первую очередь?
ИОНы какие надо брать? Простого блока аккумуляторов разве тут не достаточно?

Кстати о программах для анализа сигналов - матлаб это самое удобное сейчас? Он не сложен? Или наворочен до чертиков?

[user340]

Да пока не исчезаю никуда

Всёж, чтоб конкретное что-то придумать, нужно гораздо подробнее знать, что измеряем и что нам "поймать" нужно.. и какой результат приемлем будет.
А то мы сейчас с вами тут на килобаксы и год-другой работы специалистов разного профиля установку придумаем, а она такая и не понадобится

Но тут, всётки, предпочтительно пообщаться в телеге, или даже может голосом, т.к. в формате форума время пипeц как непродуктивно тратится.
Ну и некомпетентность свою мне лишний раз не хочется на весь интернет выставлять )) А некомпетентности, поверьте, хватает.

Какие-то вещи я вам смогу рассказать как сделать можно (например, как на двух ногах FPGA импульсы с разницей точно в 100нс получить), а какие-то вещи нам вместе додумывать придётся.

[user340]

diant,
В общем, посидел я тут покумекал (вместе с ИИ, чего уж там).

Как я понял задачу:
1. Есть мощная лампа-вспышка (10нс), которая возбуждает свечение образца.
2. Есть образец, который флуоресцирует после вспышки.
3. Нужно измерить кривую флуоресценции(интенсивность-время), спустя 100нс после вспышки и до полного затухания. Причём, временнОе разрешение между измерениями в этой кривой, желательно, должно быть, допустим, ~10нс, чтоб кривая на кривую была похожа
4. Желательно, чтоб всё это уместилось в стоимость пары баклажек пива ))

План работ видится таким:
1. Покупаем на али плату EBAZ4205 от майнера с FPGA Xilinx Zynq на борту (~1500-2000р.) (у меня есть, но не отдам - самому нужна)
Эта плата позволит нам генерить импульсы с высокой (~10нс) точностью и стабильностью. Если как-то внешний TCXO прицепить, то ещё точнее можно, но на первое время и так сойдёт.

2. Покупаем на али голову PHR-803T от блюрея XBOX (~500р.) (у меня их есть парочка, могу одну безвозмездно отправить на опыты).
У этой штуки есть PDIC-сенсор MLX75012 c кучей фотодиодов и трансимпедансными усилителями(TIA) на борту.
А также кучей полезных плюшек, типа выставления коэффициентов усиления (x1-x128) и даже дифференциальный выход есть.
И оно быстрое! Bandwidth 120MHz, Settling Time 10-25нс. Ну, соответственно, его можно уже подключать напрямую к осцылу.

3. JTAG-отладчик нужно будет тоже купить, что-то типа J-link, чтоб в FPGA прошивку заливать.

4. Развести и заказать плату, чтоб все компоненты между собой соединить, чтоб не на соплях болтались.

5. Собрать установку, подумать о мерах экранирования PDIC-сенсора от основной вспышки и прочей паразитной засветки (геометрию установки продумать, может фильтры полосовые применить чтоб спектр вспышки гасить с минимальным ущербом для флуоресценции..)

6. Собственно, написать прошивку для FPGA, чтоб на одну ногу сигнал для начала вспышки давала и через необходимый промежуток либо энеблила PDIC, либо выставляла усиление PDIC (из минимального усиления, пока вспышка, чтоб TIA не сдурели, в номинальное/максимальное усиление, чтоб слабый процесс флуоресценции фиксировать) и активировала триггер осцилу на чтение данных с выходов PDIC.

7. Данные с осцыла каким-то образом нужно забрать и облагородить.

8. Ну и запускать новый цикл измерений. Сколько их там нужно, 100-1000 для хорошего усреднения?

И да, ИИ меня поправил, что АЦП для таких измерений высокоскоростной нужен, а не высокобитный. Если мы именно профиль кривой затухания хотим строить. Что в принципе - логично . Хотя, конечно и "битность" - лишней не будет. Так что думаю, хороший осцыл для начала - это правильный вариант. Особенно если он уже есть в наличии (главное - научиться из него данные забирать). Думаю, любой внешний АЦП на начальном этапе всё только усложнит.

Конечно, нужно будет отладить и настроить все тайминги согласно даташитам, а потом и согласно экспериментам (учесть в модели всё что получится, включая и время открытия транзисторов для вспышки(или чем там она открывается) и переходные процессы в этом самом PDIC..).

Вот как-то так, думаю, может и получится ловить процессы флуоресценции с временным разрешением в ~50нс.

Потом, можно ещё всякое хитрое попробовать поделать, типа сдвига окна начала измерений с точностью, с которой FPGA позволит.
Например, каждое следующее измерение +10нс от предыдущего. Ну и опять куча усреднений в каждой точке и результирующий график затухания.

---

Это выжимка из того, как я понял задачу и как примерно вижу её решение и далеко не факт, что оно верное, или хотя-бы потенциально рабочее.
Да и много граблей может быть в системе, которая такие процессы должна измерять.
Ну а если совсем не то и не так понял - прошу прощения

P.S. Я такое не делал, и перечитав ещё раз.. бррр.. честно - не хотел-бы ))

[Алексей Юдин]

А сейчас на съемной с матушкой я сижу на маленькой (но шустрой) "настольной коробочке".

Ну так у неё наверняка есть М2 Pci-e.

[diant]

Сергей, да, уходим в личку. Сегодня постараюсь найти время и пообщаемся. А пока курю твою ночную простыню.

[diant]

А сейчас на съемной с матушкой я сижу на маленькой (но шустрой) "настольной коробочке".

Ну так у неё наверняка есть М2 Pci-e.

И как это поможет подключить плату сбора данных в форм-факторе обычного PSI е?
Коробочка если что- beelink ser5.

[huch]

И как это поможет подключить плату сбора данных в форм-факторе обычного PSI е?
Коробочка если что- beelink ser5.

существуют переходники со шлейфами. этот переходник вставляется вместо m2-ssd. если в него видеокарты вставлять то переходник нужен с внешним питанием . не очень эстетично выглядит, но работает
но М2 нужен именно pcie. на старых интерфейсах, которые только sata диски распознают, такой переходник бесполезен.

[Алексей Юдин]

Коробочка если что- beelink ser5.

Разъём М2 один, сейчас наверняка занят диском, но можно мигрировать на саташный и слот освободить.

[GraY25]

А почему не подходит вариант просто записывать в видео-режиме всё, - если нужна скорость то в кропе. Там хоть 1000 фпс обычные камеры выдадут.
По раскадровке понятно где импульс где послесвечение.
Ну и для усреднения/уменьшения шумов повторить эксперимент N раз.

А если нужна бОльшая скорость то кмк покупка высокоскоростной камеры гораздо оправданнее всех этих приседаний..

[diant]

Разъём М2 один, сейчас наверняка занят диском, но можно мигрировать на саташный и слот освободить.

У меня все слоты заняты и вообще коробочка так набита, что уже физически не закрывается. Больше я ее насиловать не стану, и шлейфы наружу с железками на столе - не то.
Вот если бы была внешняя маленькая USB-коробочка с одним хорошим ADC хотя бы на 16 бит, но >90dB по шумам и ее можно было бы на длинном шнурке вынести от компа как можно ближе к фотоприемнику (прямо к выходу со связки "фотодиод+трансимпеданс"), это было бы удобнее. Никогда таких вещей в природе даже не искал. Попробовал глянуть на Али. Вижу вот такое чудо на 8 каналов и чипе AD7606 (16bit/200kSps) за 6000р. Это как расценить?
<алле.ру>/item/1005008883678116.html?sku_id=12000047076080965&spm=a2g2w.productlist.search_results.8.371e1ac5VYowcC

[diant]

А почему не подходит вариант просто записывать в видео-режиме всё, - если нужна скорость то в кропе. Там хоть 1000 фпс обычные камеры выдадут.
По раскадровке понятно где импульс где послесвечение.
Ну и для усреднения/уменьшения шумов повторить эксперимент N раз.

Да, это один из путей, который подходит для самых медленных процессов (фосфора). И N тут очень велико - поэтому по времени эксперимент просто утомительный. Из всех роликов нужно будет ВРУЧНУЮ отбирать по одному кадру, выделять их и потом суммировать. Рутины много. Но для более быстрых люминофоров не годится по скорости - порядки не те.

А если нужна бОльшая скорость то кмк покупка высокоскоростной камеры гораздо оправданнее всех этих приседаний..

Лет 10-15 назад интересовался вопросом скоростных камер. С тех пор из всего осталось только одно воспоминание - их цена))
Но даже они не годятся для быстрых (мкс) люминофоров. У них кстати шумы обратно пропорциональны скорости, они хорошо работают как правило при высоких уровнях освещенности.

[Алексей Юдин]

У меня все слоты заняты и вообще коробочка так набита, что уже физически не закрывается.

Так сата 2,5" внизу, под мамкой.

Больше я ее насиловать не стану, и шлейфы наружу с железками на столе - не то.

Да, хотя бы mITX - проц со встройкой, x16 под плату. Коробочки не сказать что здоровые...

[Алексей Юдин]

Лет 10-15 назад интересовался вопросом скоростных камер. С тех пор из всего осталось только одно воспоминание - их цена))

Сейчас сильно лучше стало. Вот, на свежем GSPRINT4502 всего 2800$, 1884 fps/2Mp
https://www.alibaba.com/product-detail/2-5MP-High-Speed-Area-Scan_1601456594702.html
Но это как ценовой ориентир, сенсор и 3300 fps может на полном разрешении и 10к в биннинге. Наверняка в пятёрку грина уложиться выйдет.

[diant]

Но это как ценовой ориентир, сенсор и 3300 fps может на полном разрешении и 10к в биннинге. Наверняка в пятёрку грина уложиться выйдет.

Леша, остановись.

[Алексей Юдин]

Леша, остановись.

Так потом на авито уйдёт, на исследование не так много потратить придётся. Софт думаю не дешевле выйдет, слишком много времени потратить придётся.

[diant]

Не придется. Я же сказал, пару недель этому посвящу весной, не сильно больше. Буду пробовать простые пути, если они не удовлетворят, я не буду этому посвящать месяца и кучу денег, и потом распродавать тоже ничего не планирую.