即使在光線不佳的條件下也希望獲得高品質(zhì)、低噪聲的視頻圖像，那么高靈敏度圖像處理相機(jī)是不可少的選擇。高靈敏度機(jī)器視覺(jué)相機(jī)適用于各種領(lǐng)域，包括在光線條件不佳的夜間時(shí)段所執(zhí)行的高速應(yīng)用和任務(wù)。此類相機(jī)均配有CCD或CMOS芯片。

　　

　　高靈敏相機(jī)內(nèi)的電子元件可增強(qiáng)較弱的信號(hào)，使其能夠有效地?cái)?shù)字化并傳輸：

　　（1）EM增益——高靈敏度

　　EMCCD技術(shù)，有時(shí)也被稱作“片上增益”技術(shù)，是一種全新的微弱光信號(hào)增強(qiáng)探測(cè)技術(shù)。它與普通的科學(xué)級(jí)CCD探測(cè)器的主要區(qū)別在于其讀出寄存器后又接續(xù)有一串“增益寄存器”，它的電極結(jié)構(gòu)不同于轉(zhuǎn)移寄存器，信號(hào)電荷在這里得到增益。

　　EMCCD也可采用背照式結(jié)構(gòu)，把高達(dá)90%的效率與電荷倍增向結(jié)合，提高靈敏度，從而提供高幀速率情況下好的低照度響應(yīng)。溫度對(duì)片上倍增增益的影響明顯。溫度越低，由依次電子產(chǎn)生的二次電子越多，則片上倍增增益越高。研究表明把探測(cè)器制冷到-30攝氏度或更低時(shí)，片上增益可以超過(guò)1000倍。EMCCD良好的性能取決于CCD溫度的選擇以及溫度隨環(huán)境波動(dòng)的控制。

　　

　　（2）ICCD成像技術(shù)

　　ICCD是新一代增強(qiáng)型相機(jī)，靈敏度非常高，可進(jìn)行單光子探測(cè)，適用于UV、VS、NIR等多種波段。具有納秒級(jí)門控和相關(guān)控制模塊為微光及時(shí)間分辨提供可靠的性能保證。ICCD主要由像增強(qiáng)器和CCD耦合而成，包括像增強(qiáng)器，CCD和中繼耦合組件等幾部分；

　　入射光經(jīng)過(guò)物鏡打到像增強(qiáng)器的光陰極上，由于光電效應(yīng)轉(zhuǎn)換成電子圖像，電子圖像耦合到微通道板，在微通道板的每個(gè)光纖通道內(nèi)電子不斷撞擊，產(chǎn)生約100倍的電子，放大的電子從微通道板射出撞擊熒光屏，重新激發(fā)出光子圖像，再經(jīng)過(guò)中繼器投射在CCD上成像。