理论知识
如何选择高性能科学级CCD相机
浏览:2770 次
时间:2012-10-17 15:12:47

机器视觉系统中的CCD相机按照其应用领域不同,分为工业相机以及科学级相机两大种。科学级相机顾名思义,是被广泛的运用于科学领域的。目前,主要应用与生物科学、天文学、化学成像、生物成像、荧光纤维成像、高速摄影等领域。那么,在科学研究过程中,如何选择一款合适的科学级CCD相机呢?判别科学级相机性能的重要指标都有哪些呢?

1. 信噪比

信噪比是判别相机性能的一大重要指标,是影响图像质量的因素之一。所谓信噪比是指信号与噪声的比值,信噪比越大,噪声对图像造成的影响就越小,反之,则越大。因此,在选择科学级CCD相机时,建议选择一些信噪比较高的、CCD结构设计较好的相机,这样,才能有效地控制噪声对图像的影响,从而获得精准的测量或其他完美的效果。

2. 量子效率

量子效率包括CCD表面接收光子的效率、内部光子产生电荷的效率、电荷读出的效率,因此,一般用来评定CCD接受以及记录信号的能力。量子效率与敏感度有一定的影响作用,量子效率越高, CCD灵敏度越高。量子效率与光的波长也有一定的关系,所以一般在选择科学级CCD相机时,除了要看其最大量子效率,还要考虑目标波波长的量子效率。一般情况下,CCD的量子效率相对比较高,因为只有这样才能满足在暗弱环境下正常工作的需要。

3.像素大小

像素大小是我们在挑选科学级CCD相机时绝对不能忽视的一个指标。像素大小跟灵敏度、分辨率都有关系,在相同面积上,像素点越大,灵敏度越强,而像素点越小,分辨率越大。但是要注意的是,像素的面积越小,那么其感光性会越差,信噪比会越低,这个时候图像的质量也会越差。如果这时单纯的以增加分辨率为手段来提升图像质量的话,恐怕会适得其反,造成图像的变异。这个时候就需要我们在保持像素面积不变的情况下,增大CCD的面积。而且像素排列越密集,越容易出现电流干扰,出现“噪点”等现象出现,因此我们再选择相机时不要只是看是不是高像素,上面所说的几点也同样重要。

4. 冷却温度

冷却温度之所以作为科学级CCD相机的一个重要指标,是因为它跟噪声这个参数是相关联的。一般情况下,曝光时间超过5-10秒时,CCD芯片就会发热,会出现噪声干扰,影响成像效果。科学制冷CCD就是采用了内部制冷,达到了低噪声的效果,才会被科学研究领域广泛的采用。

5. A/D转换

A/D转换器是将模拟信号转换为数字信号的机器,而A/D转换位数则是图像质量的直接影响因素,也是评价科学级CCD相机性能的重要指标之一。A/D转换位数决定了采样精度,位数越多,采样精度就越高。精度高了,还原后信号失真就会越小,生成的图像质量就越高。

京ICP备14006130号-1
北京市海淀区上地信息路1号国际科技创业园1—1705
© Copyright 2011 北京萨尔笛科技 All rights reserved.