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感光晶元是數碼攝像頭重要組成部分,根據製作工藝不同可以分為ccd(電荷耦合器件)和cmos(金屬氧化物半導體元件)。其中ccd常用於高階技術,cmos應用於較低影響品質的產品中。他們的主要區別如下:
成像過程由於ccd僅有乙個(或少數幾個)輸出節點統一讀出,其訊號輸出的一致性非常好;而cmos晶元中,每個畫素都有各自的訊號放大器,各自進行電荷-電壓的轉換,其訊號輸出的一致性較差。但是ccd為了讀出整幅影象訊號,要求輸出放大器的訊號頻寬較寬,而在cmos 晶元中,每個像元中的放大器的頻寬要求較低,大大降低了晶元的功耗,這就是cmos晶元功耗比ccd要低的主要原因。儘管降低了功耗,但是數以百萬的放大器的不一致性卻帶來了更高的固定雜訊,這又是cmos相對ccd的固有劣勢。
整合性ccd的製造工藝複雜,輸出的只是模擬電訊號,還需要後續的解碼器,模擬轉換器,影象訊號處理器等,整合度低。coms可以把訊號放大器,模數轉換器等整合在一塊晶元上,整合度高,成本低。隨著cmos成像技術的進步,cmos未來會有越來越多的應用場景。 成像過程由於ccd僅有乙個(或少數幾個)輸出節點統一讀出,其訊號輸出的一致性非常好;而cmos晶元中,每個畫素都有各自的訊號放大器,各自進行電荷-電壓的轉換,其訊號輸出的一致性較差。但是ccd為了讀出整幅影象訊號,要求輸出放大器的訊號頻寬較寬,而在cmos 晶元中,每個像元中的放大器的頻寬要求較低,大大降低了晶元的功耗,這就是cmos晶元功耗比ccd要低的主要原因。儘管降低了功耗,但是數以百萬的放大器的不一致性卻帶來了更高的固定雜訊,這又是cmos相對ccd的固有劣勢。
輸出速度ccd採用逐個光敏輸出,只能按照規定的程式輸出,速度較慢。cmos有多個電荷-電壓轉換器和行列開關控制,讀出速度快很多,大部分500fps以上的高速相機都是cmos相機。此外cmos 的位址選通開關可以隨機取樣,實現子視窗輸出,在僅輸出子視窗影象時可以獲得更高的速度。
雜訊ccd技術發展較早,比較成熟,採用pn結或二氧化矽(sio2)隔離層隔離雜訊,成像質量相對cmos光電感測器有一定優勢。
ccd相機
感光晶元
面陣相機面陣相機是一款以麵為單位來進行影象採集的成像工具,可以一次性獲取完整的目標影象,具有測量影象直觀的優勢,在目標物體的形狀、尺寸,甚至溫度等方面的測量應用上發揮著至關重要的成像作用。面陣相機可以在短時間內**,拍動態的物體能夠早短時間內成像,拍攝出來的效果感覺就是靜態的。所以比較使用運用在一些物體高速運轉的行業中。
線陣相機與面陣相機有哪些區別
面陣相機與線陣相機的區別
工業相機分為模擬相機、數字相機。其中數字相機又分為:usb2.0、usb3.0、gige千兆網、1394、coaxpress、camera link等多種型別的介面。而各種介面都有其利弊。
京航科技
usb介面usb介面直接輸出數字影象訊號,序列通訊,支援熱拔插,傳輸速度在120mbps-480mbps之間,會占用cpu資源。傳輸距離較短,穩定性稍差。 目前廣泛採用的usb2.0介面,是最早應用的數字介面之一,具有開發周期短,成本低廉的特點。其缺點是傳輸資料較慢,傳輸資料過程需要cpu參與管理,占用資源,且由於介面沒有螺絲固定,鏈結容易鬆動,最新的usb3.0介面使用了新的usb協議,可以更快的傳輸資料,但目前usb3.0的相機市場上不是很多。
gige千兆網千兆網介面的工業相機,應用中還是非常多的。一般來講,連線到千兆網絡卡上,即能正常工作。但是需要注意一些特殊的細節,如早期的ni的軟體,可能對千兆網絡卡的晶元有要求,需要使用intel的晶元才可以正常驅動gige相機,而使用如realtek的晶元網絡卡,就無法響應。另外在千兆網絡卡的屬性中,也有與1394中的packet size類似的巨幀。設定好此引數,可以達到更理想的效果。
camera linkcamera link介面的相機,實際應用中比較少。不過其傳輸速度是目前的工業相機中最快的一種匯流排型別。 需要單獨的camera link採集卡,成本較高,便攜性低 ,一般用於高解析度高速面陣相機,或者是線陣相機上 。
coaxpress是一種非對稱的高速點對點序列通訊數字介面標準。該標準容許裝置(如:數字相機)通過單根同軸電纜連線到主機(如:個人電腦中的資料採集裝置),以高達6.25g位元/秒的速度傳輸資料。4根線纜可達25 gbit/s。傳輸距離更長可超過100 公尺 (不使用集線器和中繼器),可選的傳輸距離和傳輸量:從 50 m @ 6.25 gbit/s 到 170 m @ 1.25 gbit/s,可實現低延遲實時資料傳輸。
工業相機資料介面介紹_英視科技
工業相機介面標準詳解
單開一章。
視場角大小和ccd感測器尺寸和鏡頭焦距有關:
水平視場角 = 2 × arctan(w / 2f);
垂直視場角 = 2 × arctan(h / 2f);
視場角 = 2 × arctan(d / 2f);
w為ccd的寬,h為ccd的高,d為ccd對角線長。
工業相機基礎知識(一)
工業相機的應用及基礎知識(2)
1 工業相機的主要引數。解析度 速度 幀頻 行頻 雜訊 訊雜比 動態範圍 像元深度 光譜響應 光學介面 2 工業相機解析度的定義。解析度是相機最基本的引數,由相機所採用的晶元解析度決定,是晶元靶面排列的像元數量。通常面陣相機的解析度用水平和垂直解析度兩個數字表示,如 1920 h x 1080 v ...
工業相機知識
工業相機的用途 工業相機 的用途非常廣泛,主要還是應用於工業製造行業,現代化生產流水線加快了產品的生產效率同時在產品質量檢測環節也孕育了機器視覺的應用。工業相機與普通相機的區別 1 工業相機的效能穩定可靠易於安裝,相機結構緊湊結實不易損壞,連續工作時間長,可在較差的環境下使用,一般的數位相機是做不到...
工業數字相機的應用及基礎知識
1 在機器視覺檢測技術中,工業相機輸入 輸入 輸出介面有下列幾種 1 camera link 如 p2 2x 01k40就為camera link介面。2 ieee 1394 如 mv vs078fc fm就為1394介面。3 usb2.0 如 mv vd040sc sm就為usb介面。4 ethe...