機(jī)器視覺系統(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。科學(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。科學(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。
更新時(shí)間：2023-09-04
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