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科学领域应用中科学级相机所展现出的性能优势
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时间:2013-09-26 17:01:38

 

        如今,机器视觉技术在工业生产、智能交通等领域中的应用优势已经表现的淋漓尽致,高稳定性、持久性、安全性,高效率、速率、分辨率、灵敏度等等,因此,越来越多的用户开始倾向于选择智能化机器视觉系统来替代人工作业。而在科学领域,机器视觉技术所带来的高品质图像资料无疑推动了我国科学水平的进步,实现了以往手动或半自动操作模式下无法完成的检测、探测、监测等行为。

        机器视觉科学级相机是科学领域成像应用中不可或缺的设备工具,其最早是为满足天文应用需求而被生产制造出来的,借助于科学级相机,天文学家与爱好者们可以拍摄到清晰的星体星云图像,可以在观测的同时留下极其重要的图像资料,为天文行业的发展提供了极大的帮助,也促进了人类探索宇宙前进步伐的加快。而正是因为科学级相机在天文应用中的出色表现,使得科学领域中的其它行业也看准了科学级相机的潜力,这才有了如今应用范围涵盖医学、天文、军事、科研等众多行业的情形。那么,科学领域应用中科学级相机所展现出的性能优势究竟都有哪些呢?

        1、高分辨率。分辨率是影响成像清晰度的主要因素之一,直接关系着最终的成像质量。一般情况下,科学级相机的分辨率越高,最终所得到的图像品质也就会越高。科学级相机的分辨率较普通相机及传统显微设备要高一些,尤其是科学级制冷相机的分辨率更是达到了普通相机的四十多倍。

        2、高量子效率。量子效率是指入射光信号转换成电子信号的效率,同时也关系到相机获取微弱信号的能力。科学级CCD相机没有内部增益,并不存在实际意义上的量子效率最大值100%,目前最高可达80%,是普通视频相机的3倍。

        3、宽动态范围。动态范围指的是科学级相机能够分辨的最亮部分与最暗部分的范围。动态范围越宽,层次感就越强,成像后图像中的色彩也就越丰富。一般情况下,动态范围可以用数字化的灰度级来表示,例如8bit、12bit、16bit等,而科学级CCD相机的动态范围通常在12bit~16bit左右。

        4、高信噪比。信噪比指的是CCD接收光信号与异常信号之间的比值,信噪比越高就意味着相机所受到的异常信号干扰越小,所获取图像的清晰度也就会越高。通常,一款高性能的科学级CCD相机的噪声通常是普通视频相机的百分之一到千分之一。美国的QSI相机在这一点上就有着显著的优势,其利用冷却手段达到降噪目的,双重降噪模式使相机可以精准调节冷却至低于环境温度45℃以上的程度,降噪效果达到了普通摄像器材的上千倍。

        5、高线性度。线性度的高低决定了我们获取的图像是否与目标物相吻合,也就是说,没有高线性度,相机是很难实现预计的观测效果的,所幸高性能科学级相机的线性度达到了在整个动态范围内小于0.1%的水平。

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