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cc2008

2009-02-07 19:47

機器視覺系統(tǒng)中常用工業(yè)相機的分類

根據(jù)不同感光芯片劃分

我們知道感光芯片是攝像機的核心部件，目前攝像機常用的感光芯片有CCD和CMOS兩種：

1.CCD攝像機，CCD稱為電荷耦合器件，CCD實際上只是一個把從圖像半導(dǎo)體中出來的電子有組織地儲存起來的方法。

2.CMOS攝像機，CMOS稱為“互補金屬氧化物半導(dǎo)體”，CMOS實際上只是將晶體管放在硅塊上的技術(shù)，沒有更多的含義。

盡管CCD表示“電荷耦合器件”而CMOS表示“互補金屬氧化物半導(dǎo)體”，但是不論CCD或者CMOS對于圖像感應(yīng)都沒有用，真正感應(yīng)的傳感器稱做“圖像半導(dǎo)體”，CCD和CMOS傳感器實際使用的都是同一種傳感器“圖像半導(dǎo)體”，圖像半導(dǎo)體是一個P N結(jié)合半導(dǎo)體，能夠轉(zhuǎn)換光線的光子爆炸結(jié)合處成為成比例數(shù)量的電子。電子的數(shù)量被計算信號的電壓，光線進入圖像半導(dǎo)體得越多，電子產(chǎn)生的也越多，從傳感器輸出的電壓也越高。

因為人眼能看到1Lux照度（滿月的夜晚）以下的目標(biāo)，CCD傳感器通常能看到的照度范圍在0.1~3Lux，是CMOS傳感器感光度的3到10倍，所以目前一般CCD攝像機的圖像質(zhì)量要優(yōu)于CMOS攝像機。

CMOS可以將光敏元件、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、存儲器、數(shù)字信號處理器和計算機接口控制電路集成在一塊硅片上，具有結(jié)構(gòu)簡單、處理功能多、速度快、耗電低、成本低等特點。CMOS攝像機存在成像質(zhì)量差、像敏單元尺寸小、填充率低等問題，1989年后出現(xiàn)了“有源像敏單元”結(jié)構(gòu)，不僅有光敏元件和像敏單元的尋址開關(guān)，而且還有信號放大和處理等電路，提高了光電靈敏度、減小了噪聲，擴大了動態(tài)范圍，使得一些參數(shù)與CCD攝像機相近，而在功能、功耗、尺寸和價格方面要優(yōu)于CCD，逐步得到廣泛的應(yīng)用。CMOS傳感器可以做得非常大并有和CCD傳感器同樣的感光度，因此非常適用于特殊應(yīng)用。CMOS傳感器不需要復(fù)雜的處理過程，直接將圖像半導(dǎo)體產(chǎn)生的電子轉(zhuǎn)變成電壓信號，因此就非常快，這個優(yōu)點使得CMOS傳感器對于高幀攝像機非常有用，高幀速度能達到400到100000幀/秒。

按輸出圖像信號格式劃分

模擬攝像機

模擬攝像機所輸出的信號形式為標(biāo)準(zhǔn)的模擬量視頻信號，需要配專用的圖像采集卡才能轉(zhuǎn)化為計算機可以處理的數(shù)字信息。模擬攝像機一般用于電視攝像和監(jiān)控領(lǐng)域，具有通用性好、成本低的特點，但一般分辨率較低、采集速度慢，而且在圖像傳輸中容易受到噪聲干擾，導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降，所以只能用于對圖像質(zhì)量要求不高的機器視覺系統(tǒng)。常用的攝像機輸出信號格式有：

PAL（黑白為CCIR），中國電視標(biāo)準(zhǔn)，625行，50場
NTSC（黑白為EIA），日本電視標(biāo)準(zhǔn)，525行，60場
SECAM