PCO-FLIM Camera Control

PCO FLIM 頻域螢光壽命成像系統的 Python 控制套件。

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新手入門

剛收到這台相機：
  1. 閲讀使用手冊 → docs/USAGE.md
  2. 硬體安裝      → USAGE.md §1
  3. 軟體安裝      → USAGE.md §2
  4. 第一張影像    → USAGE.md §3
  5. FLIM 實驗     → USAGE.md §5

還沒有相機：
  1. pip install -e .
  2. 離線參數規劃  → USAGE.md §4
  3. 影像排列順序  → IMAGE_ORDER.md

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快速開始

from pco_flim import FLIMCamera

with FLIMCamera() as cam:
    cam.print_info()                    # 顯示相機資訊
    cam.set_exposure(0.01)             # 10 ms 曝光
    cam.set_flim_4phase(20e6)          # 20 MHz, 4 盳位 FLIM
    images = cam.capture(4)            # 擷取 4 張盳位影像

    # Phasor 分析
    g, s = cam.compute_phasor(images)
    tau_phi, tau_mod = cam.compute_lifetime_from_phasor(g, s, 20e6)
    print(f"螢光壽命: {tau_phi.mean():.2f} ns")

安裝

# 1. 建立虛擬環境
python -m venv venv
# .\venv\Scripts\activate  # Windows

# 2. 安裝依賴與套件
pip install -r requirements.txt
pip install -e .

無相機時可以做的事

項目	說明	指令
匯入套件	無需相機即可匯入	python -c "from pco_flim import *"
查看參數常數	SDK 常數一覽	python -c "from pco_flim import PHASE_4; print(PHASE_4)"
查看參數模板	5 種實驗設定	from pco_flim.presets import FLIM_4PHASE_DEFAULT
查詢影像順序	SDK 順序 vs 升冪重排	from pco_flim import describe_order
計算最佳頻率	根據 τ 計算 f_opt	from pco_flim.phasor import calculate_optimal_frequency
撰寫實驗腳本	接相機前先寫好	見 USAGE.md §4.3
排列順序展示	用合成資料模擬	python examples/00_reorder_demo.py
連線相機	需 USB 連接	接上相機後執行

專案結構

src/pco_flim/          ← 核心套件
├── camera.py          FLIMCamera 類別
├── constants.py       SDK 常數
├── phasor.py          Phasor / 壽命計算
├── reorder.py         盳位序列重排
└── presets.py         常用參數模板

examples/              ← 範例腳本（可執行）
├── 00_reorder_demo.py   排列順序展示（無相機可執行）
├── 01_basic_capture.py  基本連線與快拍
├── 02_flim_4phase.py    4 盳位 FLIM + Phasor
├── 03_flim_live_view.py 即時預覽 (OpenCV)
├── 04_modulation_sweep.py 頻率掃描校準
└── 05_save_tiff.py      TIFF 儲存 + Metadata

docs/                  ← 文件
├── USAGE.md           使用手冊（從開箱到進階）
├── IMAGE_ORDER.md     影像排列順序對照表
├── API.md             API 手冊
└── ARCHITECTURE.md    架構概覽

範例執行順序

# 1. 先看排列順序（無相機可執行）
python examples/00_reorder_demo.py

# 2. 連線測試 + 第一張影像
python examples/01_basic_capture.py

# 3. 即時預覽
python examples/03_flim_live_view.py

# 4. 第一次 FLIM 擷取
python examples/02_flim_4phase.py

# 5. 校準（需標準片）
python examples/04_modulation_sweep.py

# 6. 資料儲存
python examples/05_save_tiff.py

文件一覽

文件	適用對象	內容
使用手冊	所有使用者	硬體安裝、軟體安裝、第一張影像、故障排除
參數手冊	FLIM 使用者	所有相機參數的含義、範圍、選擇建議
影像排列順序	FLIM 使用者	SDK §2.16.11 對照表、重排演算法
API 手冊	開發者	類別、方法、參數參考
架構概覽	開發者	設計原則、資料流、分層結構
部署報告	部署者	部署到新機器的步驟

供賴

套件	用途	必要
pco	PCO 相機 SDK（含驅動 DLL）	是
numpy	陣列運算	是
opencv-python	即時預覽 / TIFF I/O	是
matplotlib	繪圖	是
tifffile	進階 TIFF 儲存 + Metadata	選配

授權

MIT