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互补金属氧化物半导体(CMOS)技术现在为许多生物医学应用提供了最先进的成像能力,但问题是,它能否取代更昂贵的sCMOS(科学CMOS)传感器?
CMOS和SCMOS传感器是在许多行业考虑机器视觉中的性能和价值时的基准,本文将描述各种技术的益处和成本,以便在生物医学和生命科学中进行成像应用。欧洲杯线上买球
CMOS和sCMOS传感器的区别是什么?
通常,SCMOS传感器被认为是“下一代”CMOS传感器。建立了SCMOS技术,以弥合新CMOS传感器与传统CCD(电荷耦合装置)传感器在CMOS的早期开发阶段之间的差距。
最初,由于动态范围、读取噪声、帧率和分辨率受到影响,生物医学应用无法使用CMOS传感器。当sCMOS相机首次被引入时,它们使用了与CMOS传感器非常相似的设计原理和制造技术,但引入了许多有助于克服最初CMOS缺点的功能。
这使得SCOS传感器适用于较低的光性性能,高保真度和宽动态范围的科学应用。
然而,在随后的几年SCMOS相机中,传统的CMOS传感器在它们的量子效率方面具有大大改善,并且减少了自身内部噪音的能力,使CMOS相机成为许多高级生物医学应用的良好选择。
此外,大多数CMOS相机比SCMOS相机昂贵。仅此因素促使许多工程师和研究人员在需要为其应用选择细胞学/细胞遗传学摄像机,显微镜摄像机,组织学相机或eBifforeerceary相机时考虑最新的CMOS传感器。
我需要CMOS或SCMOS传感器吗?
在CMOS或SCMOS传感器之间选择时取决于许多因素。如果您正在考虑两者,则可能使用eBifocoger荧光照明,因为白光足够亮,不需要SCMOS传感器。
另一个相对于另一个人的容量可以降低多少光到达相机或特定于应用程序的性能参数的组合。
无论CMOS还是SCMO,适当的选择都是单色传感器,其上具有单色传感器提供的固有量子效率的颜色。
SCMOS传感器由背面照明和有助于限制整体噪声(如CCD技术)的大像素来区分。SCMOS相机通常包括珀耳帖冷却系统,以限制在延伸的曝光上的热产生的噪声。
利用SCMOS传感器的摄像机需要高带宽接口,如屏幕或同轴,框架抓取板。这使得这种视觉系统更复杂,因此更昂贵。
为了对此进行缓解,CMOS制造商在量子效率(收集传入光子的容量)持续大大提高,降低了读取噪声(确保甚至低水平的输入光子在该噪声内不会流失),并施加背面照明。
虽然Peltier冷却是一些CMOS传感器的另一个选择,但量子效率的进步和噪声的降低使得某些生物医学成像应用的冷却没有必要。
另一种降低成本的方法是通过界面 - 多年来,CMOS传感器与USB3,GigE和10 GigE等消费者接口结合使用。这些接口不需要帧抓取器,其在系统的复杂性和费用中减少。
即将推出的接口,如25/100GigE、USB4和CXPX将通过提供更高的带宽,帮助完全消除这个问题。
CMOS传感器是较低的成本替代品
仅降低成本促使许多工程师和系统设计人员考虑评估最新的CMOS传感器代替基于SCMOS的系统。
在许多情况下,视觉系统设计师惊讶地发现了一个CMOS相机当带有相对性能参数的标准sCMOS设置的成本可能超过10,000美元时,适用于应用程序的成本低于1,000美元。
无论是SCMOS还是CMOS,众多相机制造商都不坚持单一标准来比较相机。结果,无论使用的传感器的类型如何,它都可以是一项艰巨的任务。
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总而言之,对于要求极端性能水平的情况,可能需要SCMOS相机。然而,值得确定最重要的绩效参数,为您的特定应用程序进行公平比较CMOS和SCMOS摄像机,然后选择一个叠加。
CMOS传感器持续前进,CMOS和SCMO之间的性能比率是快速缩小的。如果传统的CMOS传感器可以满足应用程序要求,它可能有助于保持降低成本。
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