视觉传感器的关键技术是什么

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视觉传感器的图像采集单元主要由CCD/CMOS相机、光学系统、照明系统和图像采集卡组成,将光学影像转换成数字图像,传递给图像处理单元。通常使用的图像传感器主要有CCD图像传感器和CMOS图像传感器两种。

 

1. CCD图像传感器

CCD及电子耦合组件,她就想传统相机的底片一样的感光系统,是感应光线的电路装置。CCD图像传感器由微镜头、滤色片、感光元件三层组成。CCD图像传感器的每一个感光元件由一个光电二JI管和控制相邻电荷的存储单元组成光电管用于捕捉光子用,它将光子转化为电子,收集到的光线越强,产生的电子数量就越多,而电子信号越强则越容易被记录且不易丢失,图像细节则更加丰富。

 

成像原理

使用二JI管将光线转换为电荷,当拍摄者对焦完毕按下快门的时候,光线通关打开的快门通过马赛克色块射入在CCD图像传感器上,感光二JI管在接受光电子的装机后释放电子,所产生电子的数目与该感光二JI管感应到的光成正比。在本次曝光结束之后,每个感光二JI管含有不同数量的电子,而我们在显示器上面看到的数码图像就是通过电子数量的多与少来进行表示和存储,然后控制电路从CCD中读取图像,进行红R、绿G和蓝B三原色合成,并且放大和将其数字化,这些数字信号并存入数码相机的缓存内,后写入相机的移动存储介质完成数码相片拍摄。

 

优点

高解析度、低杂讯、高灵敏度、动态范围广、良好的线性特性曲线、大面积感光、低影像失真、提为、重量轻、低耗电、不收磁场影响、电荷传输效率佳、可大批量生产、品质稳定、坚固、不易老化。

 

缺点

随着CCD应用范围的扩大,其缺点逐渐暴露:起先,CCD芯片技术工艺复杂,不能与标准的工艺兼容,其次,CCD技术芯片需要的电压功耗大,因此CCD技术芯片价格昂贵且使用不便。

 

2. CMOS图像传感器

工作原理

外界光照射像素阵列,发生光电效应,在像素单元内产生相应的电荷。行选择逻辑单元根据需要,选通相应的行像素单元。行像素单元内的图像信号通过各自所在列的信号总线传输到对应的模拟信号处理单元以及A/D转换器,转换成数字图像信号输出。其中的行选择逻辑单元可以对像素阵列逐行扫描也可隔行扫描。行选择逻辑单元与列选择逻辑单元配合使用可以实现图像的窗口提取功能。模拟信号处理单元的主要功能是对信号进行放大处理,并且提高信噪比。另外,为了获得质量合格的实用摄像头,芯片中必须包含各种控制电路,如曝光时间控制、自动增益控制等。为了使芯片中各部分电路按规定的节拍动作,必须使用多个时序控制信号。为了便于摄像头的应用,还要求该芯片能输出一些时序信号,如同步信号、行起始信号、场起始信号等。

 

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文章来源:鼎酷IOT部落