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精密光路中探測(cè)部分至關(guān)重要，如何挑選探測(cè)設(shè)備，需要關(guān)注哪些參數(shù)，今天小編與大家共同學(xué)習(xí)。

探測(cè)相機(jī)由感光層、控制電極層、數(shù)據(jù)處理層和顯示層組成。光線通過(guò)鏡頭到達(dá)相機(jī)感光層，傳感器感知、收集、記錄光信息并傳遞到電極，電極層利用模數(shù)轉(zhuǎn)換將實(shí)際探測(cè)信息轉(zhuǎn)換為待處理電子信息，經(jīng)過(guò)電路進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理形成原始圖像，經(jīng)過(guò)電信號(hào)控制實(shí)時(shí)觸發(fā)點(diǎn)亮顯示屏完成圖像顯示。

1、信息探測(cè)和處理

相機(jī)的感光傳感器常見(jiàn)有PMT（光電倍增管）、CCD（電荷耦合器）和COMS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）。PMT探測(cè)靈敏度高、響應(yīng)速度快且成本低，但探測(cè)結(jié)果受入射光影響較大，在單點(diǎn)探測(cè)場(chǎng)景中使用廣泛。

CCD和CMOS多用于面陣和線陣相機(jī)，探測(cè)速度快，信噪比和靈敏度高。CCD可實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換、信息存儲(chǔ)、延時(shí)和將電信號(hào)按順序傳送等功能，且集成度高、功耗低。CMOS是通過(guò)電壓控制的數(shù)字集成電路的放大器件，集成度高，功耗低，成像速度快，成本更低。CMOS和CCD的區(qū)別在于CMOS傳感器可以在單像素完成電荷電壓的轉(zhuǎn)換，集成度更高。

2、圖像處理

相機(jī)感光傳感器上的獨(dú)立像素點(diǎn)定義為像元，單位為微米μm，在相機(jī)拍照視野相同情況下，像元尺寸越大，單個(gè)像素感光靈敏度越高，對(duì)光的感知和捕捉能力越強(qiáng)，但相應(yīng)的整體分辨率越低，清晰度越低。像元尺寸與感光面尺寸關(guān)系為：

\( \begin{cases}         像元尺寸（寬） = 傳感器尺寸（寬） / 分辨率（寬）\\         像元尺寸（高） = 傳感器尺寸（高） / 分辨率（高） \end{cases} \)

圖像由像素組成，像素?cái)?shù)量越多表示感光采樣越密，圖像細(xì)節(jié)展示越豐富，相機(jī)感知能力通常用分辨率描述：

\( 相機(jī)分辨率=行像素?cái)?shù)×列像素?cái)?shù) \)

3、數(shù)據(jù)接口

將圖像傳輸至終端需要傳輸圖像的數(shù)字信號(hào)，像素?cái)?shù)越多，信號(hào)傳輸時(shí)間越長(zhǎng)，常用RJ-45連接器將設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)。隨著科學(xué)技術(shù)的革新和工業(yè)硬件的不斷升級(jí)，網(wǎng)線接口的數(shù)據(jù)傳輸效率更高、速度更快、穩(wěn)定性更強(qiáng)，如千兆網(wǎng)口、2.5G網(wǎng)口或萬(wàn)兆網(wǎng)口，千兆網(wǎng)口可實(shí)現(xiàn)1000 Mb/s的傳輸效率，2.5G網(wǎng)口可實(shí)現(xiàn)2500 Mb/s的傳輸效率，萬(wàn)兆網(wǎng)口傳輸速率為千兆網(wǎng)口的十倍，可大大縮短圖像傳輸時(shí)間及圖像延時(shí)。還有相機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)USB 3.0接口與計(jì)算機(jī)相連，可實(shí)現(xiàn)4臺(tái)相機(jī)同時(shí)工作。

4、工作波段

不同探測(cè)器的光譜響應(yīng)特性與探測(cè)器材料類型有關(guān)，常見(jiàn)的材料典型工作波段如下： 硅：400~1100 nm，銦鎵砷：800~1700 nm，砷化銦：2.15~3.5 μm，碲鎘汞：2~12 μm，砷化稼：500~850 nm。工作的帶寬表明該探測(cè)器能響應(yīng)的光功率變化頻率，光譜響應(yīng)度通過(guò)探測(cè)器靈敏度描述。

晶萃光學(xué)JCOPTIX提供多種光學(xué)探測(cè)相機(jī)，包括萬(wàn)兆網(wǎng)相機(jī)、GigE相機(jī)、USB相機(jī)、近紅外相機(jī)，并于近期推出全新紫外系列相機(jī)?？梢?jiàn)光相機(jī)均提供黑白和彩色型號(hào)可選；InGaAs近紅外系列相機(jī)具有大靶面、高分辨率和對(duì)紅外波段的高響應(yīng)度和靈敏度，適用于熒光成像、激光光斑跟蹤成像、半導(dǎo)體檢測(cè)、太陽(yáng)能電池檢測(cè)、高光譜成像等場(chǎng)景；紫外相機(jī)支持紫外光（UV）波段觀測(cè)，適用于電子3C、自動(dòng)化半導(dǎo)體、物流掃碼、智能交通、生物醫(yī)療、包裝印刷等領(lǐng)域。相機(jī)均帶有C Mount 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)螺紋，便于利用晶萃光學(xué)JCOPTIX標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)接件轉(zhuǎn)接有標(biāo)準(zhǔn)SM1螺紋的光機(jī)件搭建光路或拓展功能，HALCON、VisionPro等視覺(jué)探測(cè)軟件可免安裝驅(qū)動(dòng)直接使用，易于系統(tǒng)集成。

晶萃光學(xué)JCOPTIX自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了標(biāo)準(zhǔn)相機(jī)控制軟件JCam，基本功能包括相機(jī)控制、圖像實(shí)時(shí)顯示與采集、注釋測(cè)量與分析、數(shù)據(jù)保存與回放和圖像處理，支持單張存儲(chǔ)、時(shí)間序列存儲(chǔ)和視屏錄制。軟件內(nèi)置豐富的注釋和測(cè)量功能，用戶可使用特殊圖形工具進(jìn)行圖像快速表征和局部分析，支持其他任意尺寸的ROI自定義分辨率、對(duì)比度和伽馬調(diào)節(jié)、飽和度調(diào)節(jié)、白平衡校正、黑電平校正、自定義死點(diǎn)坐標(biāo)校正、ISP圖像處理加速、3D降噪、自定義LUT表、幀率調(diào)節(jié)、自定義相機(jī)名稱等功能拓展 。齊全的圖像屬性查看功能可直接展示性能相機(jī)參數(shù)，確保圖像環(huán)境一致。標(biāo)準(zhǔn)相機(jī)控制軟件支持Windows，Linux和ARM Linux操作系統(tǒng)，且自帶C/C++和LabVIEW驅(qū)動(dòng)，用戶可以利用控制軟件便捷操作相機(jī)或使用API和SDK進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，支持外觸發(fā)模式且自帶可編輯IO接口，可與其他硬件直接配合使用。