===一种简易低成本X射线数字成像系统的实践===
RodTech2013/01/20核技术与核仪器 IP:广东
请确保你清楚此实验的危害与掌握相关高压、辐射处理技巧,在正确的防护下完成此实验,即便如此,此实验依然十分危险,请佩戴个人剂量检测装置与准备暴露紧急处理计划。


一旦失误,这将是你的吐血大作!


一只参数不详的小型X日本产射线管(from mammography or dental unit),【参考二手价格:200RMB】,ZVS 【30RMB FROM UR LOCAL SELLER】
交流输出高压包 【40RMB & 250W from TAOBAO "ORDERING SAMPLES"我软磨硬泡才拿到这个不赚钱的成本价的】
10倍压整流unit【零件均购自PCP处,总共约50RMB】
最小号增感屏(好像是7寸,高感度绿光最好)【20/片 from TAOBAO】
爪机【能看到这篇文章的人都有吧】or WEBCAM【20rmb from TAOBAO】
稳压电源【这个都没有的话建议不要模仿本人做这种危险的事情】



总耗资:360RMB




高压单元:需要一个耐压300KV以上的大值电阻。我使用的是国产大红袍串,2G±1%,外包聚碳酸酯管并抽真空,环氧树脂封口,做成分流电阻,以测量“开路”电压,调试完后可达到12CM击穿,受考夫特被压整流器内阻影响,放电频率只有20Hz左右,声音巨大,这表明你的被压模块起码能提供稳定的2ma@100kv了(200W)
IMG_1546_副本.jpg




高压接线、灯丝接线只要你有能力安全的完成此实验就绝对会接,故在此不列出。


设备排布如下图
1_副本.jpg



将手机(如果是APPLE的请连续按住一个点以锁定焦点,免得加了暗照之后失焦。
过程:开始录像-给手机、增感屏套上暗罩-加上高压-慢慢增高灯丝电流直到高压指针有40%左右的下降(这等效用灯丝去调功率,在同一个KeV下拍N张不同功率的照片),切断高压,切断灯丝-揭开罩子,check your film!


视频直接截图,图片不经过任何处理(不包括裁减):
IMG_1540_副本.png



单张直接截图不增强:
直接截图.png

单张截图直接增强(为了公平,使用手机版美图秀秀,不使用任何伪随机消除噪点算法)
单张增强.jpg



整个视频60帧用REGISTAX软件增强成一张图片(此软件在我的另一个帖子里有介绍)
多张增强.png



前几次实验的视频集:
点击此处查看视频

code:123

XXXXXXXXXXXXXXXXXX/v_show/id_XXXXXXXXXXXXXXXXml


想起虎哥那个关于只有白色跟红色的噪点的问题 我的手机只出现了白色噪点 估计是我的手机CCD点阵太密 虎哥的CCD莫非是分层的?白色的直接贯穿,红色的只穿了表层?猜测有2种不同能量的出射?


nice 73!




ROD
+50  科创币    北落师门    2013/01/20 安全的情况下做这个倒还是挺好玩的
+200  科创币    虎哥    2013/01/20 不加学术分太可惜了,增加一点理论介绍吧
+200  科创币    焓熵`    2013/01/20 很不错,可以分析药柱
+50  科创币    yz710804695    2013/01/21 话说我的手机开录像模式过安检也会有白色噪点 话说现在的手机好像都是Cmos
+42  科创币    gongluzhu    2013/01/21 亮了……
+100  科创币    phpskycn    2013/01/22 高质量发帖
+25  科创币    苦丁茶    2013/01/23
+25  科创币    wenrui    2013/01/28
来自:物理高能技术 / 核技术与核仪器动手实践:实验报导
79
 
2
已屏蔽 原因:{{ notice.reason }}已屏蔽
{{notice.noticeContent}}
~~空空如也
RodTech 作者
12年0个月前 IP:未同步
490049
希望各位在没有正确防护的时候 请不要模仿这个实验,我将一个苏联的一体式盖革计数器开到最高档位,读取远远超过50RAD/S的度数,最高档位直接打弯表针并卡住 按照视频网站【你管】达人大量程表测量,类似set up 10cm距离有3000RAD/S的度数

PS: RP不是一个很好的防护措施!!!
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大仙
12年0个月前 IP:未同步
490055
额~~注意安全~~亲
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RodTech作者
12年0个月前 IP:未同步
490065
回 2楼(牛逼大仙) 的帖子
我RP不好,所以我防护很好 [s:274]
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北落师门
12年0个月前 IP:未同步
490072
好帖....我只能加50分
iphone5...LZ米人..
原来感光屏只要20软妹币..
可以用低照度摄像头代替手机,亮度不错

话说你的防护措施是什么?
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RodTech作者
12年0个月前 IP:未同步
490084
回 4楼(北落师门) 的帖子
说实话。。来KC的时候还不用发帖验证 到现在才被加过2次分。真可怜啊。。

低照度摄像头恐怕。。噪点比较恐怖 软件也无法解决了 飞利浦一个webcam比较好 深空摄影都有人用 国外论坛推荐的

防护措施是一块防盗门[s:274] 我这样剂量与本底分不出来 因为管子本身侧面就没什么输出
+25
科创币
飞面教徒
2013-01-20
加分
+10
科创币
q81919119
2013-01-20
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北落师门
12年0个月前 IP:未同步
490105
低照度摄像头只有在亮度很低的情况下才会噪点暴增,如果这个亮度连手机摄像头都拍的出来,那完全没问题的
同样亮度环境下iphone4和低照度摄像头的效果

微光,台灯拧到最暗
IMG_1020.jpg
无标题1.png

无光,台灯关,发光的是一瓶荧光粉,为了验证低照度摄像头对这种绿色荧光敏感
IMG_1022.jpg
无标题.png
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RodTech作者
12年0个月前 IP:未同步
490139
回 6楼(北落师门) 的帖子
不知道你那种摄像机怎么噪点这么低,,我用wat-902h3s(一个比较厉害的很多天文爱好者推荐的微光摄像头)去拍这种射线场合,直接彻底爆噪 冷冻CCD都没用 因为不是热噪声 我用的这个机子噪点不少 那个亮度下的确没什么噪点 但是那个射线环境。。。比较惨烈

这实验我一直没做!一直以为感红外机子对绿光不敏感!大大震惊啊!
看来用铅玻璃可以试试
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RodTech作者
12年0个月前 IP:未同步
490162
高清终于传完了 视屏密码是123
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虎哥
12年0个月前 IP:未同步
490174
需要在增感屏和CCD之间,增加一层至少1厘米厚度的铅玻璃阻挡射线。

我一直想把伦琴射线机改造成DR,但是最近太忙没有顾得上,楼主实验成功使我信心大增[s:178]。

我觉得关键问题是找到适当的图像增强软件,能够像加窗滤波那样,实时的增强图像,只不过滞后一两秒输出而已。这种软件如果有谁能自己写一个更好。

帖视频的方法见教程
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/32946
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北落师门
12年0个月前 IP:未同步
490179
回 9楼(虎哥) 的帖子
我朋友在搞FPGA做图像处理的,问过他这个问题,表示压力巨大,一方面是降噪,另一方面是加强图像,其实就是开发了一个超级牛逼的程序,能把摄像头变成夜视仪了....这个做出来都能卖钱了[s:275]
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虎哥
12年0个月前 IP:未同步
490183
回 10楼(北落师门) 的帖子
不一样的。一旦“加窗”,就不适合运动的图像了,只适合偶尔变化的图像,就像这种伦琴射线透视用途。

对于伦琴片的分析,最重要的是灰阶,或者说层次要精细,并且反差要大。比如分析一个火箭燃料,其中的瑕疵反映在图像上,仅仅是局部区域的非常微小的明暗变化,很多时候变化小于1%。例如,一段厚度10厘米的燃料,其中有一个裂缝,假设裂缝的等效厚度只有0.01mm,对透过的伦琴线的影响仅仅千分之一。这千分之一要在胶片上反映出来,分析的人要能看出来,并且还要和设备本身的不均匀相鉴别。
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北落师门
12年0个月前 IP:未同步
490186
回 11楼(虎哥) 的帖子
是的,既然对视频进行处理就必然会有延迟,话说能用光电管做增强吗?我没用过不知道如何使用,虎哥这么厉害的应该搞得到军用夜视仪吧..那个也许考虑了辐射干扰的问题
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RodTech作者
12年0个月前 IP:未同步
490195
回 9楼(虎哥) 的帖子
铅玻璃准备上淘宝[s:178]

实时图像处理恐怕设备要求高 Phantom公司有一些对高速摄像机设计的消除噪点的“滤波器”好像可以完成这种任务 我上个借了一套Phantom v1610捕捉硬币压缩的时候觉得那个过滤组件性价比不是很高 但是效果还是有的 可惜设备全体因EM-pulse损坏了 没有留下任何有价值的东西。

我觉得用降温+屏蔽的方式从根源解决问题比较现实 或者。。反正实时是用眼睛看的 何不直接用脑力过滤[s:274]后期再处理也不晚

我打算用闪光X射线源去试试高速摄影 就像频闪灯一样解决超高速动态采集困难 看过有人用这种方式拍蜂鸟的飞行模式的 那个团队用的是一块80cm dia的图像增强器[s:226]

实时图像采集方面 铅玻璃如果能够达到屏蔽要求的话 就只需要考虑增感屏余晖时间了 如果增感屏反应慢就100fps足够 能找到短余晖的话 加上一个100,000fps左右的SLOW MOTION CAM估计是分析各种实验的好工具

附一张商品3D显微x射线照相机拍SIM卡的gif
attachment icon ani-sim-large[1].swf 716.11KB SWF 192次下载
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RodTech作者
12年0个月前 IP:未同步
490197
回 11楼(虎哥) 的帖子
这点我考虑过 有一种微焦点X射线管 有幸50rmb收了一只 可惜功率实在太小 拍出来很暗

灰阶 我的方法就是慢慢增大灯丝电流 然后截取每个阶段的录像 处理 然后类似HDR[s:274]
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虎哥
12年0个月前 IP:未同步
490205
回 13楼(cnxunuo) 的帖子
那个图片中的分辨率太高了,尤其是那几根金丝,直径估计也就是0.01mm量级。

能介绍一下伦琴射线如何“显微”吗,据我所知该射线不能被任何透镜缩放,因此只能用极其精细的感光屏,变成普通光学信号以后再扩大。
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RodTech作者
12年0个月前 IP:未同步
490211
回 15楼(虎哥) 的帖子
我也不明白其中的原理 只是在国外见过几次

这个图片来源在此 一个看起来很小的公司 垄断了几乎整个显微X成像领域

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/

不知道这种灰度够不够?
attachment icon ani-phone-large[1].swf 739.51KB SWF 132次下载 我从来没有接触过这类手动调整的X-ray设备 这次试验也是刚好找到一张增感屏加上you|tube上以前看过有些人用DENTAL UNIT这样玩
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北落师门
12年0个月前 IP:未同步
490216
看到你说那个公司垄断了整个显微X摄影,想到会不会是在X光管的电极上动手脚?让发射的X光成像效果更好?
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RodTech作者
12年0个月前 IP:未同步
490220
回 17楼(北落师门) 的帖子
接触过几次那类机子。。但是没机会拆[s:178]

有个making a miniature X ray tube的视频 做的就是cm级别直径的微型cathode的管子 估计那个效果不错

我手头有一个长度6cm 直径3cm的小管子 功率太小 增感屏已经是颗粒最大的那种了 都没啥荧光
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RodTech作者
12年0个月前 IP:未同步
490221
回 18楼(cnxunuo) 的帖子
怎么会 MAK ING也会被和谐!!!!太神奇了 youtube上有很多DIY x-ray设备的视频  实在不行可以问我要VP-啦啦啦-N

今天下午1个小时之内从狼藉天涯一路升到十步芳草。。估计是KC升迁最快的吧。。
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RodTech作者
12年0个月前 IP:未同步
490230
回 15楼(虎哥) 的帖子
这个图片来源在此 一个看起来很小的公司 垄断了几乎整个显微X成像领域

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/

不知道这种灰度够不够?  
attachment icon ani-sim-large[1].swf 716.11KB SWF 106次下载 我从来没有接触过这类手动调整的X-ray设备 这次试验也是刚好找到一张增感屏加上you|tube上以前看过有些人用DENTAL UNIT这样玩

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXXXXXml
这一页有介绍技术 我先前以为是磁聚焦的 这种原来是接触式的显微成像

按照这一页 几乎可以仿制一套出来了 解释比较详尽
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qwe
12年0个月前 IP:未同步
490247
回 20楼(cnxunuo) 的帖子
200元以下的X球馆?在哪买的
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虎哥
12年0个月前 IP:未同步
490248
回 20楼(cnxunuo) 的帖子
这个是伦琴成像的一般方法,没发现什么特别的地方。高分辨率显微图像的奥秘,一方面是极小焦点,另一方面就是后期处理,至于怎么处理的,可能就是这个公司的秘密所在了。

目前总菊的伦琴机焦点有1mm大,一般要拍个片子都是在一米开外放物品和胶片,以提高分辨率。如果把物品靠近焦点,能显著放大图像,但是对于厚度较大的物品,就会产生不均匀缩放。
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RodTech作者
12年0个月前 IP:未同步
490250
回 22楼(虎哥) 的帖子
管子内部磁聚焦的地方 用来缩小靶的实际使用面积做极小焦点的 不知道是否这个比较特殊?不知道能否在现成管子外部加磁体来达到类似效果?我打算放假试试。 不知道现在的医用机子有无此结构呢?

无标题.png


看这幅图的意思 感觉焦点可能极端小 估计要达到投影到增感屏那边的颗粒尺度。。(纯属臆想)甚至衍射极限?(纯属胡扯)他有一个预加速电极 估计能保证聚焦之前的准直
无标题a.png
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RodTech作者
12年0个月前 IP:未同步
490251
回 21楼(qwe) 的帖子
我这![s:274]我还淘到过50RMB级别的比这个更小的管子
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qwe
12年0个月前 IP:未同步
490545
回 24楼(cnxunuo) 的帖子
好吧,TB上没有
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RodTech作者
12年0个月前 IP:未同步
490588
回 25楼(qwe) 的帖子
这种东西淘宝一直有600rmb左右的东芝新管子 你应该关键词搜索的不够准确与和谐。

我是让人在洋垃圾处理地直接去拆的 按照内含金属价格+跑路费来收购。故比较便宜,但是货源依然是淘宝上找到的一个朋友。细心点就会发现此类物品的踪迹了
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snomom
12年0个月前 IP:未同步
490592
他的聚焦点有多远?即发射有效距离有多远?
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RodTech作者
12年0个月前 IP:未同步
490597
回 27楼(snomom) 的帖子
接收设备不同管流不同距离不同
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风刀
12年0个月前 IP:未同步
490618
这个技术先进,科创人才济济啊!
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RodTech作者
12年0个月前 IP:未同步
490658
回 29楼(风刀) 的帖子
老技术了 [s:274] 没什么创新 想起来以前小学每次安检都用增感屏+手机放在行李里去拍各种东西重做了一次[s:178]

国外很多人这样玩的
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evangil
12年0个月前 IP:未同步
490683
店地址短一个我啊楼主,我也要~~~
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RodTech作者
12年0个月前 IP:未同步
490746
回 31楼(evangil) 的帖子
请看清帖子内容 没有提到在店里买的。 我只能提供这东西的正常非炒作价格 这种尺寸(手掌大小)就是这个价,不能提供货源,毕竟这东西需要一些爱好者平常不需要掌握的防护知识。如果有能力保证安全的话 肯定能够找到货源,甚至DIY一个都不难(参见谷歌“making a miniature X ray tube”。

请提供相关的信息(防护能力、用途)再思考有无操作能力。

这不像线圈炮、TC甚至能才等不需要什么特殊防护观念,小心就没有危险的爱好,不是看着好玩也去玩的东西 希望清楚。

防护级别请参照wolfram radiation换算软件

sincerely
ROD
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虎哥
12年0个月前 IP:未同步
491149
Re:回 11楼(虎哥) 的帖子
引用第12楼北落师门于2013-01-20 21:14发表的 回 11楼(虎哥) 的帖子 :
是的,既然对视频进行处理就必然会有延迟,话说能用光电管做增强吗?我没用过不知道如何使用,虎哥这么厉害的应该搞得到军用夜视仪吧..那个也许考虑了辐射干扰的问题


光电管确切的说只有1个像素!

以前医疗用途采用像增强管,也就是第一代微光夜视仪的技术。

后来采用了微通道板,也就是第二代微光夜视仪的技术。

现在有DR了,大体上是直接检测次级电子。

目前微光夜视仪仍然大量采用微通道板,这种东西用在X光检测上最大的麻烦是单像素成本太高,而且动态范围小,个人觉得只能看个大概。医院里面一个透视成像装置至少十几万。
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samhrc
11年11个月前 IP:未同步
491202
X射线不能用透镜聚焦,但是可以用晶体反射镜聚焦(反射作用不明显,但是能聚焦,效果比透镜好。因为毕竟电磁波是有波粒二相性的,或多或少有粒子的性质)。符合物理条件也能用晶体做衍射聚焦。
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北落师门
11年11个月前 IP:未同步
491292
回 33楼(虎哥) 的帖子
是啊..所以我一直不明白怎么利用光电管来增强图像,是利用行扫描么?
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novakon
11年11个月前 IP:未同步
492060
引用第9楼虎哥于2013-01-20 20:54发表的  :
需要在增感屏和CCD之间,增加一层至少1厘米厚度的铅玻璃阻挡射线。

我一直想把伦琴射线机改造成DR,但是最近太忙没有顾得上,楼主实验成功使我信心大增[s:178] 。

我觉得关键问题是找到适当的图像增强软件,能够像加窗滤波那样,实时的增强图像,只不过滞后一两秒输出而已。这种软件如果有谁能自己写一个更好。
.......




最近一直在做c++图像处理,既然虎哥有此需求:软件上实现不困难(已经ok了)。关键是图像序列怎么输入?
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RodTech作者
11年11个月前 IP:未同步
492073
回 9楼(虎哥) 的帖子
铅玻璃(1.2cm厚)已实验,放在佳能EOS 1Ds MARK III的CCD前,配50mm,F1.2的定焦镜头,能使所有75KeV以下的射线对CCD没有任何影响,由于想达到最大的通量,只将相机靠在了管子的玻璃上,当加到大约75kv时跳弧损坏相机,更高电压无法测试。

另外的解决方案:EOS 1D X+600mm F2.8镜头在6米外拍摄,使用它的27片光学元件阻挡了我的设备能产生的160kev以下的射线,为证明长镜头对射线的阻碍,我将镜头端(窗口几乎跟管子等长)距离管子12cm,此时镜头无法对焦,仅作参考测试,此镜头轴向玻璃总厚度(大约15cm)确实有能力阻挡大通量射线。

铅玻璃虎哥已经询过价了,不是爱好者能够承受的,本身成本很低,所以大家可以找一份采购书去问商家申请一小块样品等方式获取之。这是我随口问一个商家打电话讨来的样品,可见成本极端的低。 IMG_1582.jpg
+1
科创币
yz710804695
2013-01-28
1d3依然是cmos~
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RodTech作者
11年11个月前 IP:未同步
492074
回 36楼(novakon) 的帖子
图像输入方面我没有研究过接口问题,有什么日常能见到的采集设备能够满足C的输入要求的?增感屏颗粒大,像素很高也没意义,增感屏有余晖,采集率太高也没意义,普通的VGA级别网络摄像头能满足要求吗?最好是大块的ccd,小块的webcam弱光本底噪声就很严重。
+1
科创币
yz710804695
2013-01-28
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warmonkey
11年11个月前 IP:未同步
492077
你的相机悲剧了。。汗。。

铅玻璃售价对应到镜头的尺寸,大约是80RMB/(10*10cm),厚度15mm
考虑到小块的一般更便宜,特定的东西用量很少,样品价格低也能解释了。

如果使用铅或者钡化合物溶液,装在透明容器中中阻挡辐射,理论上也是可行的。但是成本不一定低,还有泄漏的危险。

接口可以考虑东芝的wifi sdcard, 拍摄照片之后直接wifi传输至电脑,此物400一片略贵。

DR成功之后可以考虑做CT机,需要加装转台和电子水平尺
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RodTech作者
11年11个月前 IP:未同步
492083
回 39楼(warmonkey) 的帖子
样品免费的。本来是想给我捡一箱边角料的[s:178]结果过年清理仓库基本都没了 就切了一小块给我。

很久以前就在用EYE-FI的的卡了,当时迷上拍显微照片。。但是老的单反很多都只是支持CF卡。。比如悲剧的5DMK1

CT感觉不难,程序估计很好解决吧对你来说[s:230],样品散射精度可能会影响业余做的效果。

现在打算找一个够老掉牙的大画幅数码后背,像素够低,直接把低感度小颗粒增感屏贴上去[s:274]
或者找个微光管增强普通webcam,噪点也好解决。
+1
科创币
yz710804695
2013-01-28
话说5D2的CMOS在TB上有卖的 要是能够驱动就好啦~
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yz710804695
11年11个月前 IP:未同步
492350
话说5D2的CMOS在TB上有卖的 要是能够驱动就好啦~
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novakon
11年11个月前 IP:未同步
492369
回 37楼(cnxunuo) 的帖子
不是非要用C, 只是图像处理部分用C, 图像获取可能是用VB,加上摄像头驱动这样的。从摄像头获取图像序列处理输出不是什么难事,但是如果是其他设备就不好说了,比如现在有一些单反相机可以拍视频,视频信号可以USB传回,但是驱动程序不一定是开源的。这方面只是有一点了解,过段时间我可能会买尼康D3200(可以拍1080p视频),实际搞一搞这方面的东西。
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RodTech作者
11年11个月前 IP:未同步
492391
回 42楼(novakon) 的帖子
尼康的电磁屏蔽比佳能要差 前段时间用D800拍了一些放电的高速摄影 想写一篇提高普通民用相机快速反应能力的帖子,结果发现跟1DsMK3比他的反应虽然快了20%,但是强EMP下经常重启,后来居然出现了自检失败的结果。

用单反来拍视频,还不如直接用一些类似价格的科研级别4Kp分辨率摄像头。我一向觉得单反拍视频又麻烦又不适合手持(结构决定需要整个人转动才能保证图像稳定,要是像摄像机一样拿着会很轰烈的效果)

1080p的摄像头在普通台式机上能很好的实时处理视频吗[s:274]。。。
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RodTech作者
11年11个月前 IP:未同步
492393
回 41楼(yz710804695) 的帖子
要是能简单驱动,佳能的相机就没人要了。。全自己做了。。

5D的cmos也算比较小块了 现在在试验大画幅的数码后背+增感屏,感觉反应太慢不适合做这种事情、。
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novakon
11年11个月前 IP:未同步
492402
回 43楼(cnxunuo) 的帖子
我买单反的主要原因是拍短片,不是搞DIY。

1080p处理,看情况:
如果是对最新的n帧取平均数,需要进行1920*1080次运算(假设已经缓存了上一帧的计算结果),对于n<10的情况还是相当有信心的。如果用上SSE指令集,和i7 四核,应该可以达到20fps.
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RodTech作者
11年11个月前 IP:未同步
492403
回 45楼(novakon) 的帖子
copy,那就还算没什么大难度了。

有木有什么高端一点的算法。。例如差值之类的 增强图像。

那个registax好像不只是去平均数那么安达。。
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novakon
11年11个月前 IP:未同步
492508
回 46楼(cnxunuo) 的帖子
应该还有中值滤波,最终图像输出的时候还可以加上自动对比度。实时锐化难度有点高,卷积运算比较消耗cpu.
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evangil
11年11个月前 IP:未同步
492597
好吧,楼主要再搞废个5DMARKII我会窃笑的。
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snomom
11年11个月前 IP:未同步
493644
请佩戴个人剂量检测装置与准备暴露紧急处理计划。

有那么严重吗?
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RodTech作者
11年11个月前 IP:未同步
493884
回 49楼(snomom) 的帖子
你认为有多严重?我这样做已经是最低限度了,就算有防护也一定要佩戴个人剂量仪的。按照欧盟的职业执行标准,这种东西根本就不能接触。
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