機(jī)器視覺相機(jī)的傳感器類型是影響成像質(zhì)量、應(yīng)用場景和成本的關(guān)鍵因素
機(jī)器視覺相機(jī)的傳感器類型是影響成像質(zhì)量、應(yīng)用場景和成本的關(guān)鍵因素。傳感器類型包括CCD(電荷耦合器件)和CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體),兩者在結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用上各有優(yōu)劣。以下是詳細(xì)對比及選型建議:
一、CCD傳感器
1. 核心特性
成像原理:通過光電轉(zhuǎn)換將光子轉(zhuǎn)化為電荷,電荷在像素陣列中逐行轉(zhuǎn)移至讀出寄存器,轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。
優(yōu)點(diǎn):
高靈敏度:量子效率高,尤其在低光照條件下表現(xiàn)優(yōu)異。
低噪聲:讀出噪聲低,適合需要高信噪比(SNR)的場景。
均勻性好:像素響應(yīng)一致性強(qiáng),適合需要精確測量的應(yīng)用。
全局快門:傳統(tǒng)CCD均為全局快門,避免運(yùn)動(dòng)模糊。
2. 典型應(yīng)用場景
低光照檢測:如天文觀測、熒光顯微成像。
高精度測量:如半導(dǎo)體晶圓檢測、精密零件尺寸測量。
長曝光場景:如交通監(jiān)控中的夜間車牌識(shí)別。
二、CMOS傳感器
1. 核心特性
成像原理:每個(gè)像素內(nèi)置放大器,直接將電荷轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),通過行列選擇電路讀出。
優(yōu)點(diǎn):
高幀率:并行讀出機(jī)制支持千幀級(jí)甚至萬幀級(jí)拍攝。
低功耗:無需電荷轉(zhuǎn)移,功耗僅為CCD的1/10~1/100。
集成度高:可集成ADC、DSP等電路,實(shí)現(xiàn)片上處理(如HDR、降噪)。
成本低:標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝,易于大規(guī)模生產(chǎn)。
靈活性高:支持ROI(感興趣區(qū)域)讀取、多斜率曝光等高級(jí)功能。
2. 典型應(yīng)用場景
高速檢測:如電子元件焊接、包裝缺陷檢測(幀率≥200fps)。
實(shí)時(shí)定位:如AGV導(dǎo)航、機(jī)器人抓取(低延遲要求)。
消費(fèi)級(jí)應(yīng)用:如智能手機(jī)攝像頭、安防監(jiān)控(成本敏感場景)。