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工業(yè)CCD相機(jī)優(yōu)勢(shì)何在？就此問(wèn)題中國(guó)機(jī)器視覺(jué)特意邀請(qǐng)了維視圖像技術(shù)部王經(jīng)理就strongCCD工業(yè)相機(jī)/strong結(jié)構(gòu)原理、性能優(yōu)勢(shì)、具體應(yīng)用做了詳細(xì)解答。王經(jīng)理說(shuō)道，作為strong機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)/strong的重要組成部分之一，工業(yè)相機(jī)的分類(lèi)也是多樣的，其按照類(lèi)型可以分為CCD相機(jī)、CMOS相機(jī)。
CCD工業(yè)相機(jī)結(jié)構(gòu)原理：
CCD（chargecoupledevice）即電荷耦合器件60年代由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室Boyle和Smith發(fā)明，是一種大規(guī)模集成電路工藝制作的半導(dǎo)體光電元件，它在半導(dǎo)體硅片上制有成千上萬(wàn)個(gè)光敏元，產(chǎn)生與照在它上面的光強(qiáng)成正比的電荷。
CCD基本構(gòu)成單元是MOS電容器，它以電荷為信號(hào)，通過(guò)對(duì)金屬電極施加時(shí)鐘脈沖信號(hào)，在半導(dǎo)體內(nèi)部形成儲(chǔ)存載流子的勢(shì)阱。當(dāng)光或電注入時(shí)，將代表信號(hào)的載流子引入勢(shì)阱，再利用時(shí)鐘脈沖的規(guī)律變化，使電極下的勢(shì)阱作相應(yīng)變化，就可以使代表輸入信號(hào)的載流子在半導(dǎo)體表面作定向運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)對(duì)電荷的收集、放大，把信號(hào)取出。現(xiàn)今新型的CCD產(chǎn)品主要有底插式和側(cè)裝式兩種，其工作原理基本相同。

根據(jù)應(yīng)用的不同分別選用CCD或CMOS相機(jī)
CCD工業(yè)相機(jī)主要應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)物體的圖像提取，如貼片機(jī)機(jī)器視覺(jué)，當(dāng)然隨著CMOS技術(shù)的發(fā)展，許多貼片機(jī)也在選用CMOS工業(yè)相機(jī)。用在視覺(jué)自動(dòng)檢查的方案或行業(yè)中一般用CCD工業(yè)相機(jī)比較多。CMOS工業(yè)相機(jī)由成本低，功耗低也應(yīng)用越來(lái)越廣泛。2、分辨率的選擇考慮待觀(guān)察或待測(cè)量物體的精度，根據(jù)精度選擇分辨率。相機(jī)像素精度=單方向視野范圍大小/相機(jī)單方向分辨率。則相機(jī)單方向分辨率=單方向視野范圍大小/理論精度。若單視野為5mm長(zhǎng)，理論精度為0.02mm，則單方向分辨率=5/0.02=250。然而為增加系統(tǒng)穩(wěn)定性，不會(huì)只用一個(gè)像素單位對(duì)應(yīng)一個(gè)測(cè)量/觀(guān)察精度值，一般可以選擇倍數(shù)4或更高。這樣該相機(jī)需求單方向分辨率為1000，選用130萬(wàn)像素已經(jīng)足夠。其次看工業(yè)相機(jī)的輸出，若是體式觀(guān)察或機(jī)器軟件分析識(shí)別，分辨率高是有幫助的；若是VGA輸出或USB輸出，在顯示器上觀(guān)察，則還依賴(lài)于顯示器的分辨率，工業(yè)相機(jī)的分辨率再高，顯示器分辨率不夠，也是沒(méi)有意義的；利用存儲(chǔ)卡或拍照功能，工業(yè)相機(jī)的分辨率高也是有幫助的。3、與鏡頭的匹配傳感器芯片尺寸需要小于或等于鏡頭尺寸，C或CS安裝座也要匹配（或者增加轉(zhuǎn)接口）；

CCD是60年代末期由貝爾試驗(yàn)室發(fā)明。開(kāi)始作為一種新型的PC存儲(chǔ)電路，很快CCD具有許多其他潛在的應(yīng)用，包括信號(hào)和圖像（硅的光敏性）處理。
CCD是在薄的硅晶片上處理一系列不同的功能，在每一個(gè)硅晶片布幾個(gè)相同的IC等可產(chǎn)生功能的元件，被選擇的IC從硅晶片上切下包裝在載體里用在系統(tǒng)上。總結(jié)下來(lái)，CCD主要有以下幾種類(lèi)型:
1、面陣CCD工業(yè)相機(jī):允許拍攝者在任何快門(mén)速度下一次曝光拍攝移動(dòng)物體。
2、線(xiàn)陣CCD工業(yè)相機(jī):用一排像素掃描過(guò)圖片，做三次曝光——分別對(duì)應(yīng)于紅、綠、藍(lán)三色濾鏡，正如名稱(chēng)所表示的，線(xiàn)性傳感器是捕捉一維圖像。初期應(yīng)用于廣告界拍攝靜態(tài)圖像，線(xiàn)性陣列，處理高分辨率的圖像時(shí)，受局限于非移動(dòng)的連續(xù)光照的物體。
3、三線(xiàn)傳感器CCD工業(yè)相機(jī):在三線(xiàn)傳感器中，三排并行的像素分別覆蓋RGB濾鏡，當(dāng)捕捉彩片時(shí)，完整的彩片由多排的像素來(lái)組合成。三線(xiàn)CCD傳感器多用于數(shù)碼相機(jī)，以產(chǎn)生高的分辨率和光譜色階。
4、交織傳輸CCD工業(yè)相機(jī):這種傳感器利用單的陣列攝取圖像和電量轉(zhuǎn)化，允許在拍攝下一圖像時(shí)在讀取當(dāng)前圖像。交織傳輸CCD通常用于低端數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)和拍攝動(dòng)畫(huà)的廣播拍攝機(jī)。
5、全幅面CCD工業(yè)相機(jī):此種CCD具有更多電量處理能力，更好動(dòng)態(tài)范圍，低噪音和傳輸光學(xué)分辨率，全幅面CCD允許即時(shí)拍攝全彩圖片。全幅面CCD由并行浮點(diǎn)寄存器、串行浮點(diǎn)寄存器和信號(hào)輸出放大器組成。全幅面CCD曝光是由機(jī)械快門(mén)或閘門(mén)控制去保存圖像，并行寄存器用于測(cè)光和讀取測(cè)光值。圖像投攝到作投影幕的并行陣列上。此元件接收?qǐng)D像信息并把它分成離散的由數(shù)目決定量化的元素。這些信息流就會(huì)由并行寄存器流向串行寄存器。此過(guò)程反復(fù)執(zhí)行，直到所有的信息傳輸完畢。接著，系統(tǒng)進(jìn)行的圖像重組。

防爆數(shù)碼相機(jī)功能分類(lèi)根據(jù)功能類(lèi)型主要分為卡片防爆數(shù)碼相機(jī)，單反防爆數(shù)碼相機(jī)，卡片防爆相機(jī)通常有防水、防塵、防震功能，拍照像素相對(duì)較低；單反防爆相機(jī)通常無(wú)三防功能但拍照像素較高。

防爆數(shù)碼相機(jī)更輕松的操作體驗(yàn):
1、輕巧的結(jié)構(gòu)，機(jī)身重約351克，便于攜帶和拍攝；
2、內(nèi)置約236萬(wàn)點(diǎn)的高精細(xì)電子取景器，目鏡取景，不受外界光線(xiàn)影響，且持機(jī)觀(guān)察更穩(wěn)定；
3、液晶監(jiān)視器可270°旋轉(zhuǎn)，便于進(jìn)行和低角度、高角度等非常規(guī)角度的拍攝取景；
4、液晶監(jiān)視器還具有觸摸功能，拍攝或確認(rèn)所拍圖像時(shí)使用觸控，操作簡(jiǎn)單又直觀(guān)。

大部分用戶(hù)忽略了防爆數(shù)碼相機(jī)的另一個(gè)功能：照相功能，跟防爆相機(jī)一樣可以拍照。防爆數(shù)碼攝像機(jī)一樣可以照相，在像素，時(shí)長(zhǎng)要求不要的情況下，有時(shí)防爆數(shù)碼相機(jī)跟防爆數(shù)碼攝像機(jī)的功能是互相兼容的。

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