Fiducial markör
En fiducial markör eller fiducial är ett objekt placerat i synfältet för ett bildsystem som förekommer i den producerade bilden, för användning som referenspunkt eller mått. Det kan antingen vara något placerat i eller på det avbildande motivet, eller ett märke eller en uppsättning märken i hårkorset på ett optiskt instrument.
Ansökningar
Mikroskopi
I högupplöst optisk mikroskopi kan fiducialer användas för att aktivt stabilisera synfältet. Stabilisering till bättre än 0,1 nm är möjlig.
Fysik
Inom fysik , 3D-datorgrafik och fotografi är referenspunkter referenspunkter: fixpunkter eller linjer inom en scen som andra objekt kan relateras till eller mot vilka objekt kan mätas. Kameror utrustade med Réseau-plåtar producerar dessa referensmärken (även kallade Réseau-korsar ) och används ofta av NASA . Sådana märken är nära besläktade med de tidsmärken som används vid optisk märkesigenkänning . [ citat behövs ]
Geografisk undersökning
Luftburna geofysiska undersökningar använder också termen "fiducial" som ett sekventiellt referensnummer vid mätning av olika geofysiska instrument under en undersökningsflygning. Denna tillämpning av termen utvecklades från flygfotoramsnummer som ursprungligen användes för att lokalisera geofysiska undersökningslinjer under de första dagarna av luftburen geofysisk undersökning. Denna metod för positionering har sedan ersatts av GPS , men termen "fiducial" fortsätter att användas som tidsreferens för data som mäts under flygningar. [ citat behövs ]
Augmented reality
I tillämpningar av förstärkt verklighet hjälper fiducials till att lösa flera problem med integration mellan den verkliga världsbilden och de syntetiska bilderna som förstärker den. Fiducials av känt mönster och storlek kan fungera som verkliga ankare för plats, orientering och skala. De kan fastställa identiteten för scenen eller objekten inom scenen. popup-bok med förstärkt verklighet identifiera sidan för att tillåta systemet att välja förstärkningsinnehållet. Det skulle också tjäna till att förankra koordinaterna för det utökade innehållet till den tredimensionella platsen, orienteringen och skalan för den öppna boken, vilket hjälper till att skapa en stabil och korrekt sammansmältning av verkliga och syntetiska bilder.
Ett lite mer komplext exempel skulle vara flera fiducials, var och en kopplad till en individuell pjäs i ett brädspel med förstärkt verklighet .
Metrologi
Utseendet av markörer i bilder kan fungera som en referens för bildskalning , eller kan tillåta att bilden och det fysiska objektet, eller flera oberoende bilder, korreleras . Genom att placera referensmarkörer på kända platser i ett motiv, kan den relativa skalan i den producerade bilden bestämmas genom jämförelse av positionerna för markörerna i bilden och motivet. I applikationer som fotogrammetri kan referensmärkena för en undersökningskamera ställas in så att de definierar huvudpunkten, i en process som kallas " kollimation ". [ citat behövs ] Detta skulle vara en kreativ användning av hur termen kollimation är konventionellt förstådd.
Fiducial markör set
Vissa streckkodsläsare kan uppskatta översättningen, orienteringen och vertikala djupet för en streckkod av känd storlek i förhållande till streckkodsläsaren.
Vissa uppsättningar av referensmarkörer är speciellt utformade för att möjliggöra snabb, låg latensdetektering av 6D-positionsuppskattning (3D-position och 3D-orientering) och identitet för hundratals unika referensmarkörer. Till exempel ArUco-markörerna, WhyCon-markören, WhyCode-markörerna, "amoeba" reacTIVision fiducials, d-touch fiducials eller TRIP cirkulära streckkodstaggar (ringkoder).
Medicinsk avbildning
Fiducial markörer används i ett brett spektrum av medicinska bildbehandlingstillämpningar . Bilder av samma motiv producerade med två olika bildsystem kan korreleras genom att placera en referensmarkör i området som avbildas av båda systemen. I detta fall måste en markör som är synlig i bilderna som produceras av båda avbildningsmodaliteterna användas. Med denna metod kan funktionell information från SPECT eller positronemissionstomografi relateras till anatomisk information som tillhandahålls av magnetisk resonanstomografi (MRT).
På liknande sätt kan referenspunkter som fastställts under MRI korreleras med hjärnbilder genererade med magnetoencefalografi för att lokalisera källan till hjärnaktivitet. Sådana referenspunkter eller markörer skapas ofta i tomografiska bilder såsom datortomografi , magnetisk resonans och positronemissionstomografibilder med hjälp av enheter som N-lokalisatorn och Sturm-Pastyr-lokalisatorn.
Elektrokardiografi
I elektrokardiografi (EKG) är referenspunkter landmärken på EKG-komplexet, såsom den isoelektriska linjen (PQ-övergången) och uppkomsten av individuella vågor, såsom PQRST.
Cellbiologi
I processer som involverar att följa en märkt molekyl när den är inkorporerad i någon större polymer, kan sådana markörer användas för att följa dynamiken i tillväxt/krympning av polymeren, såväl som dess rörelse. Vanligt använda referensmarkörer är fluorescensmärkta monomerer av biopolymerer. Uppgiften att mäta och kvantifiera vad som händer med dessa är lånat från metoder inom fysik och beräkningsavbildning som speckle imaging .
Social spårning av insekter
Automatiserade beteendespårningssystem används för att studera organisationen av sociala insektskolonier och beteendet hos enskilda kolonimedlemmar. Dessa system kombinerar referensmarkörer och maskinseende för att visa kolonimedlemmarnas placering och orientering flera gånger per sekund och har, bland andra insikter, avslöjat den sociala nätverksstrukturen hos myr Camponotus fellah .
Radioterapi
I strålbehandling och strålkirurgiska system är referenspunkter landmärken i tumören för att underlätta korrekta mål för behandling. Inom neuronavigation används ett "fiducialt rumsligt koordinatsystem" som referens, för användning inom neurokirurgi, för att beskriva positionen för specifika strukturer i huvudet eller någon annanstans i kroppen. Sådana referenspunkter eller landmärken skapas ofta i magnetisk resonansavbildning och datortomografibilder genom att använda N-lokaliseraren eller Sturm-Pastyr-lokaliseringsanordningen.
Tryckta kretskort
Vid tillverkning av tryckta kretskort (PCB) tillåter referensmärken, även kända som kretsmönsterigenkänningsmärken, SMT-placeringsutrustning att exakt lokalisera och placera delar på kort. Dessa enheter lokaliserar kretsmönstret genom att tillhandahålla gemensamma mätbara punkter. De tillverkas vanligtvis genom att lämna ett cirkulärt område av brädet fri från lödmaskbeläggning . Inuti detta område finns en cirkel som exponerar kopparplätering under. Denna centrala metallskiva kan vara lödbelagd, guldpläterad eller behandlad på annat sätt, även om bar koppar är vanligast om inte en strömförande kontakt. Alternativt är det möjligt att använda genomskinlig lödmasklack för att täcka referenserna. För att minimera avrundningsfel var det god praxis att placera referenser i samma rutnät (eller någon multipel av det) som användes för att placera delarna, men detta är inte alltid möjligt på högdensitetskort och det är inte heller ett krav längre med moderna högprecisionsmaskiner.
De flesta placeringsmaskiner matas brädor för montering av en rälstransportör, med brädet fastklämt i maskinens monteringsområde. Varje bräda kommer att klämma något annorlunda än de andra, och variansen - som vanligtvis bara är tiondels millimeter - är tillräcklig för att förstöra en bräda utan ordentlig kalibrering. Följaktligen kommer ett typiskt PCB att ha flera referenser för att tillåta placeringsrobotar att exakt bestämma kortets orientering. Genom att mäta platsen för referenserna i förhållande till kortets plan som är lagrad i maskinens minne, kan maskinen på ett tillförlitligt sätt beräkna i vilken grad delar måste flyttas i förhållande till planen, kallad offset , för att säkerställa korrekt placering .
Genom att använda tre referenser kan maskinen bestämma PCB-offset i både X- och Y-axeln, samt att avgöra om kortet har roterats under fastspänningen, vilket gör att maskinen kan rotera delar som ska placeras för att matcha. Sådana förtroendemän kallas också globala förtroendemän. Global fiducials används också i samband med stenciltryck . Utan dem skulle skrivaren inte skriva ut lödpastan exakt i linje med kuddarna. Delar som kräver en mycket hög grad av placeringsprecision, som t.ex. ballgrid-arraypaket , kan ha ytterligare lokala referenser nära paketplaceringsområdet på brädet för att ytterligare finjustera inriktningen. Local fiducial kan dock inte användas i stenciltryckningsprocessen.
Omvänt kan lågprecisionskort bara ha två referenser, eller använda referenser som tillämpas som en del av screentryckprocessen som tillämpas på de flesta kretskort. Vissa mycket låga skivor kan använda de pläterade monteringsskruvhålen som referens, även om detta ger mycket låg noggrannhet.
För prototypframställning och små serieproduktioner kan användningen av en äkta kamera avsevärt förbättra processen för kartongtillverkning. Genom att automatiskt lokalisera referensmarkörer automatiserar kameran kortets justering. Detta hjälper till med fram- och baktillämpningar och flerskiktsapplikationer, vilket eliminerar behovet av stift.
Utskrift
I färgutskrift används referenser – även kallade " registreringssvart " – vid kanten av cyan, magenta, gul och svart ( CMYK ) tryckplåt så att de kan justeras korrekt med varandra.
"Banan för skala"
"Banan för skala" hänvisar till ett internetmeme som involverar användning av en banan som en referensmarkör. Memet började i augusti 2010, där en man lade upp en bild på Facebook på ett kassaskåp med en banan bredvid. Därifrån spreds memet främst via Reddit ; The Daily Dot påpekade att "[memen] hade blivit ett lustigt spel med redditors som försökte ta upp varandra. Det är en trend i samma anda som planking ."