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Spectral Instruments制冷相机有效降低噪声影响,大幅提高成像质量
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时间:2012-12-13 15:29:56

        相机是机器视觉系统中图像采集环节的重要组件,而在相机中,图像传感器又是其主要构成部分。CCD是目前较为常用的一种图像传感器,它的作用便是能进行光电转换、电荷存储及转移、信号的读取等等,是实现相机图像采集功能的关键所在。相机能否清晰成像就要看CCD的光信号转化成电信号的能力,要看CCD能否完整的获取光信号并全部转换,也要看CCD在信号转换的过程中能否降低噪声的影响,信噪比越高越好。可以说,前者决定相机能否成像,后者决定成像能否清晰。为了能够最大程度的保障成像质量,降噪一直是科研人员不断研究的课题,制冷CCD的研发使得降噪技术有了很大的突破,Spectral Instruments制冷相机能够有效降低噪声影响,可大幅提高成像质量。

        机器视觉技术进入我国的时间较晚,但发展速度却非常迅猛,之所以会出现这样的局面,就是因为机器视觉技术实现了人眼无法实现的检测、监控或是测量,可以满足了众多应用的需求。因此,机器视觉技术在大多数情况下要面对的是恶劣的环境,时常需要捕捉微弱的光信号,例如荧光,需要长时间的曝光。然而当相机在开始运作后,自身就会不可避免的产生一些噪声,例如由于传感器中含有的杂质受热激发产生电子,而降低了光电转换效率的暗电流噪声。在对越弱的光信号进行采集时,暗电流噪声就越明显,如果无法有效的控制,就无法达到清晰成像。通过暗电流产生的原因我们可以发现温度是一个关键点,正是因为这样,科研人员一直试图通过在温度上采取一定的措施来有效降低噪声影响,直到制冷相机的出现。制冷相机就是利用一定的制冷技术对其CCD芯片进行制冷处理,让它能在较低的温度下进行工作,从而有效的降低暗电流噪声,提高了长时间弱光拍摄下的图像信噪比,实现高品质成像。

        制冷相机的研发过程中存在着许多的技术难点,低温结露就是其中一个,为了抑制噪声,就要有一定的制冷功率,但制冷量大了,就会使空气中的水分子出现凝结,进而会附着在制冷相机周围,引起器件故障。另外,制冷电路本身会产生一定的高频干扰,对热交换会产生一定的影响。由于这些技术上的难点,目前市面上大多的制冷相机还是进口的,国产制冷相机还并不多见。美国Spectral Instruments相机高灵敏度、高信噪比,在制药、活体检测等医药领域以及天文、科研等领域有着广泛的应用。

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