您正在构建需要高放大倍数的彩色检验系统。它可能是一个基于显微镜的传统系统，其中物镜和投影镜或目镜进行组合，可为您提供40倍至1000倍的总放大倍数。也可能是一个使用高功率远心透镜来实现100倍或更高放大倍数的检验系统。不管怎样，您的目标都是能够清楚地捕获和分析一些非常微小的细节。
在为这种类型的系统选择相机时，您需要考虑的一件重要事情并不是相机的一部分。或者更确切地说，它不应该是相机的一部分，但事实上它常常成为相机的一部分。这就是存在于相机传感器或相机光学路径其他位置的灰尘或尘埃，也称为异物碎片(FOD)。
让我们来看看它们是如何影响系统的，以及在选择相机时应注意什么，从而尽量减少所有问题。
图像中的灰尘
灰尘斑点就像图像中的噪声一样。但与数字噪声不同（数字噪声在整个图像中往往是随机出现，可以通过增加光照/降低增益和其他一些技术来减少这种噪声），灰尘或FOD可以分散在整个图像中、可以聚集在某些区域，也可以通过条纹或污迹的形式出现在图像区域。更重要的是，FOD是物理粒子。它们不像电子噪声那样可以通过调整设置来消除。
高放大倍数往往使FOD比在普通机器视觉系统中更引人注意，在这些系统中使用的典型照明技术也是如此，它们使FOD在目标图像上显现出来。
通过光学调整可以减少FOD对图像质量造成的影响。例如，当使用较大的光圈时，灰尘/FOD往往不那么引人注意。然而，更大的光圈也意味着较浅的景深，这可能会导致高放大倍数应用的聚焦问题，从而造成图像质量问题，且这种问题远比FOD一开始造成的影响更加严重。
对于光圈需要随不同样品改变的应用，这意味着任何FOD的可见性均会随着图像的不同而改变，从而造成图像质量的不确定性；在这种情况下，需要在一个图像（而不是另一个）中对FOD进行补偿。
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对应用的影响
大多数标准的机器视觉相机提供了相当“干净”的图像，适用于多种应用。需要检测样品中特定颜色的应用，即使图像中有一些灰尘斑点或FOD，也可以轻松做到这一点。但是其他类型的应用可能对FOD更加敏感。
特别是涉及细胞计数或其他类型微小颗粒计数的应用，FOD会对其光学路径造成严重影响。例如，用于红细胞和白细胞计数的应用可能错误地将某些FOD作为目标元素之一进行计数，从而产生具备误导性和潜在危险的结果。
同样，如果半导体系统在设备级几何图形中寻找小的桥接或断裂，则可能错误地将图像中的FOD归类为芯片或晶圆上的缺陷。
基于您正在构建的系统类型，您能够轻易忍受典型机器视觉相机中出现的低水平灰尘/FOD。但是，如果您的应用容易受到上述类型问题的影响，则有必要寻找已经采取额外筛选和预防措施来最大限度地抑制灰尘/FOD的相机。您还需要确保以妥善的方式操作这些相机，以使其保持高水平的粉尘抑制。
您可以执行的操作
如果您需要将灰尘/FOD对应用的影响降到最低，您应该首先了解您的相机供应商使用哪种规格来对其相机进行分类。他们会检查每台相机是否存在灰尘/FOD吗？这是否是在逐像素的基础上完成以充分描述任何潜在问题？这是否是在高放大倍数条件下完成的？它们能否保证一定水平的灰尘/FOD抑制？
还可以询问他们是否采取了必要的步骤，以确保从检查到收到相机的时间内保持出色的质量。例如，相机的电子舱是否与光学前端隔离，以防止FOD从电路板迁移到光学路径？透镜开口是否经过仔细密封，以及是否能够将连接镜头时产生的FOD降到最低？
您还需要确保采取了适当的预防措施，以避免在方程中引入任何灰尘。这意味着仅在洁净室环境中安装/拆卸镜头，还表示要确保使用干净的镜头。
如果您在图像中看到斑点，罪魁祸首往往是其他光学元件，而不是相机。在基于显微镜的系统中，物镜和相机适配器光学器件或高倍远心透镜的前后表面，应在连接相机前和每次关键使用前进行检查。显微镜系统中的目镜也需要保持清洁。这不会影响相机拍摄的图像质量，但能够提高观察者的使用体验。
网上有很多文章可以指导您保持光学器件的清洁。无论您使用的是标准机器视觉相机，还是具有更高水平灰尘/FOD抑制功能的相机，都应该执行此操作。
当然，要确定什么水平的灰尘/FOD抑制适合您的应用，唯一的方法是进行评估。例如，JAI拥有可提供出色图像质量的标准型号棱镜式彩色相机，也拥有经过预筛选以提供更高水平灰尘/FOD抑制功能的特殊型号。
如需获得评估方面的其他信息或帮助，请联系JAI。