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選擇適合的科研級(jí)CCD相機(jī)參考的指標(biāo)

更新時(shí)間:2023-09-04      點(diǎn)擊次數(shù):2860
 
  機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中的科研級(jí)CCD相機(jī)按照其應(yīng)用領(lǐng)域不同,分為工業(yè)相機(jī)以及科學(xué)級(jí)相機(jī)兩大種??茖W(xué)級(jí)相機(jī)顧名思義,是被廣泛的運(yùn)用于科學(xué)領(lǐng)域的。目前,主要應(yīng)用與生物科學(xué)、天文學(xué)、化學(xué)成像、生物成像、熒光纖維成像、高速攝影等領(lǐng)域。那么,在科學(xué)研究過(guò)程中,如何選擇一款合適的科研級(jí)CCD相機(jī)呢?判別科學(xué)級(jí)相機(jī)性能的重要指標(biāo)都有哪些呢?
 
  1.信噪比
 
  信噪比是判別相機(jī)性能的一大重要指標(biāo),是影響圖像質(zhì)量的因素之一。所謂信噪比是指信號(hào)與噪聲的比值,信噪比越大,噪聲對(duì)圖像造成的影響就越小,反之,則越大。因此,在選擇科學(xué)級(jí)CCD相機(jī)時(shí),建議選擇一些信噪比較高的、CCD結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較好的相機(jī),這樣,才能有效地控制噪聲對(duì)圖像的影響,從而獲得精準(zhǔn)的測(cè)量或其他效果。
 
  2.量子效率
 
  量子效率包括CCD表面接收光子的效率、內(nèi)部光子產(chǎn)生電荷的效率、電荷讀出的效率,因此,一般用來(lái)評(píng)定CCD接受以及記錄信號(hào)的能力。量子效率與敏感度有一定的影響作用,量子效率越高,CCD靈敏度越高。量子效率與光的波長(zhǎng)也有一定的關(guān)系,所以一般在選擇科學(xué)級(jí)CCD相機(jī)時(shí),除了要看其大量子效率,還要考慮目標(biāo)波波長(zhǎng)的量子效率。一般情況下,CCD的量子效率相對(duì)比較高,因?yàn)橹挥羞@樣才能滿足在暗弱環(huán)境下正常工作的需要。
 
  3.像素大小
 
  像素大小是我們?cè)谔暨x科研級(jí)CCD相機(jī)時(shí)絕對(duì)不能忽視的一個(gè)指標(biāo)。像素大小跟靈敏度、分辨率都有關(guān)系,在相同面積上,像素點(diǎn)越大,靈敏度越強(qiáng),而像素點(diǎn)越小,分辨率越大。但是要注意的是,像素的面積越小,那么其感光性會(huì)越差,信噪比會(huì)越低,這個(gè)時(shí)候圖像的質(zhì)量也會(huì)越差。如果這時(shí)單純的以增加分辨率為手段來(lái)提升圖像質(zhì)量的話,恐怕會(huì)適得其反,造成圖像的變異。這個(gè)時(shí)候就需要我們?cè)诒3窒袼孛娣e不變的情況下,增大CCD的面積。而且像素排列越密集,越容易出現(xiàn)電流干擾,出現(xiàn)“噪點(diǎn)”等現(xiàn)象出現(xiàn),因此我們?cè)龠x擇相機(jī)時(shí)不要只是看是不是高像素,上面所說(shuō)的幾點(diǎn)也同樣重要。
 
  4.冷卻溫度
 
  冷卻溫度之所以作為科學(xué)級(jí)CCD相機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo),是因?yàn)樗肼曔@個(gè)參數(shù)是相關(guān)聯(lián)的。一般情況下,曝光時(shí)間超過(guò)5-10秒時(shí),CCD芯片就會(huì)發(fā)熱,會(huì)出現(xiàn)噪聲干擾,影響成像效果??茖W(xué)制冷CCD就是采用了內(nèi)部制冷,達(dá)到了低噪聲的效果,才會(huì)被科學(xué)研究領(lǐng)域廣泛的采用。
 
  5.A/D轉(zhuǎn)換
 
  A/D轉(zhuǎn)換器是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的機(jī)器,而A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)則是圖像質(zhì)量的直接影響因素,也是評(píng)價(jià)科學(xué)級(jí)CCD相機(jī)性能的重要指標(biāo)之一。A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)決定了采樣精度,位數(shù)越多,采樣精度就越高。精度高了,還原后信號(hào)失真就會(huì)越小,生成的圖像質(zhì)量就越高。
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