視覺檢測設(shè)備中相機內(nèi)部芯片的工作原理

作者 : 思普泰克智能制造發(fā)布時間 : 2019-12-31 瀏覽 : 223 次

視覺檢測設(shè)備中相機內(nèi)部芯片的工作原理是思普泰克智能制造向大家分享視覺檢測設(shè)備中相機內(nèi)部CCD芯片與CMOS芯片的工作原理，工業(yè)相機在視覺檢測設(shè)備中起到的作用就相當于我們?nèi)祟惖难劬?

視覺檢測設(shè)備中相機的作用是將通過鏡頭投影到傳感器的圖像傳送到能夠儲存、分析和顯示的機器設(shè)備上。
一般情況下，工業(yè)相機按照芯片類型可以分為CCD相機和CMOS相機，當然也有一些其他的芯片，比如富士公司生產(chǎn)的Super CCD芯片。這里我們只討論市場主流的CCD相機和CMOS相機的工作原理。數(shù)碼相機的CCD和CMOS都深藏于相機內(nèi)部，就算您有機會看到它們的樣子，也很難進行區(qū)分。

CCD芯片相機：
CCD芯片工作原理，如圖所示：

在感光像點接受光照之后，感光元件產(chǎn)生對應的電流，電流大小與光強對應，因此感光元件直接輸出的電信號是模擬的。在CCD傳感器中，每一個感光元件都不對此作進一步的處理，而是將它直接輸出到垂直寄存器，傳到水平寄存器中，最后才能形成統(tǒng)一的輸出。由于感光元件生成的電信號實在太微弱了加上在此過程中會產(chǎn)生大量電壓損耗，無法直接進行模數(shù)轉(zhuǎn)換工作，因此這些輸出數(shù)據(jù)必須做統(tǒng)一的放大處理—這項任務是由CCD傳感器中的放大器專門負責，經(jīng)放大器處理之后，每個像點的電信號強度都獲得同樣幅度的增大；因信號只通過一個放大器進行放大，所以產(chǎn)生的噪點較少。但由于CCD本身無法將模擬信號直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，因此還需要一個專門的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片進行處理，最終以二進制數(shù)字圖像矩陣的形式輸出給專門的DSP處理芯片。

CMOS芯片相機：
CMOS工作原理，如圖所示：

而對于CMOS傳感器，上述工作流程就完全不適用了。CMOS傳感器中每一個感光元件都直接整合了放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換邏輯，當感光二極管接受光照、產(chǎn)生模擬的電信號之后，電信號首先被該感光元件中的放大器放大，然后直接轉(zhuǎn)換成對應的數(shù)字信號。換句話說，在CMOS傳感器中，每一個感光元件都可產(chǎn)生最終的數(shù)字輸出，所得數(shù)字信號合并之后被直接送交DSP芯片處理，問題恰恰是發(fā)生在這里，CMOS感光元件中的放大器屬于模擬器件，無法保證每個像點的放大率都保持嚴格一致，致使放大后的圖像數(shù)據(jù)無法代表拍攝物體的原貌—體現(xiàn)在最終的輸出結(jié)果上，就是圖像中出現(xiàn)大量的噪聲，品質(zhì)明顯低于CCD傳感器，不過目前這方面的技術(shù)已大幅改善。

以上是思普泰克智能制造向大家分享視覺檢測設(shè)備中相機內(nèi)部CCD芯片與CMOS芯片的工作原理，工業(yè)相機在視覺檢測設(shè)備中起到的作用就相當于我們?nèi)祟惖难劬?，相機的好壞決定著一臺視覺檢測設(shè)備能否正常工作。

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