随着工业化进程的加快，机器视觉作为一项提高生产柔性和自动化程度的高新成像技术，在工业领域有着迅猛的发展速度，工业相机是机器视觉系统中的关键组件之一，是实现图像采集、图像传输的主要工具。同样的，在科学领域，无论是天文观测应用，还是医学研究应用也都需要借助于高科技成像设备才能更好的达到研究目的，于是，科学级相机应运而生。美国QSI公司其生产的科学级、热电制冷QSI相机有着优越的性能，宽动态范围、良好的线性度、很低的噪声以及创新的设计，广泛应用于天文学、医学和工业成像等领域。

        在近二十年来，QSI公司一直在顾客的需求下研制能在极其艰难条件下应用的高质量CCD相机，不断升级与优化其产品质量。2011年4月14日，QSI公司推出了全新的600系列，该系列是在一直深受客户喜爱的QSI500系列基础上升级而来的。这一16bit制冷科学级系列相机纳入了全帧以及0.4mp到8.3mp的行间转移CCD图像传感器等众多设置，还新增了高速下载模式、更大冷却功能和可选的内置彩色滤光片转盘等特点，使其能够更好的满足各种应用需求。另外，QSI 583系列科学级相机利用其8.3mp柯达全帧KAF-8300 CCD图像传感器以及显微技术在科学相机领域树立了新的性价比标准，具有高量子效率、宽动态范围以及低噪声等性能，使得583系列相机非常适合在天文、科学以及工业成像等领域进行应用，深受用户的青睐，当选天文杂志2012年度明星产品。

        可以看出，QSI相机在科学领域中的成功应用并不是偶然的，那么，适用于科学领域应用的科学级相机应该具有哪些主要参数？QSI相机在这些方面又有着什么样的表现呢？

        高灵敏度

        不同的相机对于目标物的采集程度也是存在不同的，这其中主要的原因就在于相机灵敏度之间存在着一定的差异。灵敏度的高低代表着相机对于信号的捕捉能力，尤其是比较微弱的信号，因此，高品质的科学级相机应该具有一定的高灵敏度。但是，一般情况下，灵敏度越高，噪声的影响也就会越大，越容易影响到检测的精度。因此，科学级相机还应具有较高的信噪比。QSI600系列科学级相机提供的双重读取率使得众多的医疗、科学和天文等应用得到了优化，这种比500系列速度还要快约50%左右的高品质模式，就是专门为了能够达到更高信噪比，以满足各种应用而设计的。

        低噪声

        噪声不仅会影响到灵敏度和分辨率等其他参数，也直接对图像的成像质量有着至关重要的影响。科学相机在获取信号时，如果噪声影响太大，就会在成像时出现干扰，进而影响成像质量。因此，低噪声是高品质科学级相机所必须具备的。为相机配置制冷设备是目前最为常用的降噪技术，例如：QSI 500系列相机的冷却能力约在低于环境温度38°C左右，温度调节精确到0.1°C。QSI600系列科学级相机在新增自定义2-stage TEC的制冷子系统的情况下，甚至使相机可以精准调节冷却至低于环境温度45℃以上的程度。

        宽动态范围

        科学级相机的动态范围决定着图像的质量，动态范围越宽，层次感越强，图像中的色彩就越丰富。在选择相机时，用户应根据自己的需求选择合适的动态范围，不要小，也不要太广，QSI各种科学级相机均以具有宽动态范围为性能优势。