2024年3月30日发(作者：reno4参数配置图片)

2009-4-27

中国大恒（集团）有限公司北京图像视觉技术分公司

机器视觉系统

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工业数字相机篇

主讲人：张勇

工业摄像机分类

按像素排列方式划分

n面阵摄像机

Ø

黑白摄像机

Ø

Bayer彩色相机

Ø

3CCD彩色相机（分光棱镜）

n线阵摄像机

Ø

黑白摄像机

Ø

3Line彩色摄像机

Ø

3CCD彩色摄像机（分光棱镜）

工业摄像机芯片分类

按芯片类型划分：

•CCD摄像机

•CMOS摄像机

工业摄像机分类

按输出图像信号格式划分

n模拟摄像机

Ø

PAL（黑白为CCIR）

Ø

NTSC（黑白为EIA）

n数字摄像机

Ø

IEEE1394

Ø

USB2.0

Ø

Camera Link

Ø

GigE

工业摄像机靶面尺寸和分辨率

靶面尺寸1’2/3’1/1.8’1/2’1/3’1/4’

宽x高(mm)12.8x9.68.8x6.67.18x5.326.4x4.84.8x3.63.6x2.7

VGASVGAXGASXGAUXGA

分辨率659x494782x5821034x7791392x10401628x1236

CCD Sensor—全帧转移

Ø优点：填充因子(fill

factor)可以达到非常高，

甚至达到100%。这样

Sensor灵敏度非常大。

Ø缺点：由于传输和读出

使用的时钟相同，因此

Sensor上面的部分曝光

时间比下面的长，这会

造成Smear现象。为了解

决这个问题，必须使用

(Amplifier)

Output

机械快门或闪光灯。

Serial readout register

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2009-4-27

CCD Sensor—帧传输

Ø优点：在曝光时间较长的

Light sensitive

CCD-sensor

情况下，Smear现象比Full

Frame Array Sensor小很多

Ø缺点：由于需要两个

Sensor，因此成本非常高

Shielded

memory area

...............................

Readout register

电子快门和微透镜

ØOverflow Drain主

要用来消除CCD

Sensor的Blooming现

象，它也被用来实现

电子快门

Ø通过Micro Lenses

可以将传感器的填充

因子提高。

CCD vs CMOS

CCDCMOS

优1.图像质量高1.体积小

2.灵敏度高2.片上数字化

3.对比度高3.很多片上处理功能

4.低功耗

5.没有Blooming现象

6.直接访问单个像素

7.高动态范围（120dB）

8.帧率可以更高

劣ng

1.一致性较差

2.不能直接访问每个像

2.光灵敏度差

素

3.噪声大

3.没有片上处理功能

CCD Sensor—行转移

Ø转移时间约为1us，因此完全不

Sensor elements

存在Smear现象。

(Photo diodes)vertical shift register

Shielded

Ø优点：由于转移时间非常短，

因此不需要使用机械快门或闪光

灯

Ø缺点：由于屏蔽区占用了

Sensor的部分面积，因此使得此

种传感器填充因子只能在

20%~70%

Ø添加微镜头可以增加填充因子

Horizontal shift registers

(Amplifier)

Output

CMOS Sensor

隔行扫描和逐行扫描

隔行扫描

逐行扫描

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