相機傳感器在機器視覺應用中的作用
相機傳感器是光敏檢測器,可將入射光子轉換為可由數(shù)字設備讀取的電信號。大多數(shù)相機使用 2D 陣列檢測器,為給定應用選擇正確的傳感器類型通常需要在成本、所需的最終圖像分辨率和必要的讀出速度之間進行權衡。
最常見的相機傳感器類型是電荷耦合器件 (CCD) 或互補金屬氧化物半導體 (CMOS) 圖像傳感器。這是兩種不同的傳感器技術,根據(jù)最終設備的可能運行條件,它們具有不同的優(yōu)勢和劣勢。
從歷史上看,CCD 傳感器一直是高分辨率和弱光應用的首選傳感器。CCD 傳感器是一個像素陣列,由在受到光子撞擊時會產(chǎn)生電子的材料制成。一系列電極收集并讀出產(chǎn)生的電荷,通常通過單個放大器。通過將電荷轉移到其他像素上來讀取每個像素。由于放大級的設計,CCD 通常具有非常低的噪聲讀數(shù)。CCD 可以設計為在該檢測范圍的大部分范圍內(nèi)具有出色的動態(tài)范圍和良好的線性度,這可以簡化許多測量。由于每個像素都需要單獨讀取,因此對于使用這種架構創(chuàng)建特別大的陣列檢測器來說,讀取時間可能會出現(xiàn)問題。
然而,近年來,CMOS 技術取得了許多進步,特別是對于小尺寸、輕量級的“片上相機”應用,CMOS 傳感器現(xiàn)在已成為最廣泛采用的技術。制造方面的改進有助于降低噪聲水平,雖然很少有 CMOS 傳感器擁有與 CCD 傳感器相同的動態(tài)范圍,但 CMOS 傳感器的功率效率和成本效益通??梢詮浹a這一點。
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