简介

分类

CCD与CMOS区别

如何选择机器视觉相机

简介

机器视觉相机的目的是将通过镜头投影到传感器的图像传送到能够储存、分析和（或者）显示的机器设备上。可以用一个简单的终端显示图像，例如利用计算机系统显示、存储以及分析图像。

分类

按照芯片类型可以分为CCD相机、CMOS相机；按照传感器的结构特性可以分为线阵相机、面阵相机；按照扫描方式可以分为隔行扫描相机、逐行扫描相机；按照分辨率大小可以分为普通分辨率相机、高分辨率相机；按照输出信号方式可以分为模拟相机、数字相机；按照输出色彩可以分为单色（黑白）相机、彩色相机；按照输出信号速度可以分为普通速度相机、高速相机；按照响应频率范围可以分为可见光（普通）相机、红外相机、紫外相机等。

CCD与CMOS区别

CCD和CMOS是现在普遍采用的两种图像工艺技术，它们之间的主要差异在于传送方式的不同，用过相机的人肯定对这两个名词不会陌生，可是对它们之间的性能区别，却并不是很了解。这里将做简单的比较说明。

1、噪声差异：由于CMOS的每个感光二极管都需要搭配一个放大器，若以百万像素计算的话，那就需要上百万个的放大器，然而放大器属于模拟电路，很难让所得的每个结果都保持一致。而CCD只需要一个放大器放在芯片边缘，与CMOS相比，它的噪声相对减少很多，大大提高了图像品质。

2、耗电量差异：CMOS采用主动式图像采集方式，感光二极管所产生的电荷会直接由旁边的电晶体放大输出；而CCD为被动式采集方式，必须外加12~18V的电压以使每个像素中的电荷移送到传输通道。因此CCD就必须设计更精密的电源线路和耐压强度，这样使得CCD的耗电量远远高出CMOS，根据计算CMOS的耗电量仅是CCD的1/8~1/10。

3、分辨率差异：由于CMOS的每个像素都比CCD复杂，且其像素尺寸很难达到CCD的水平，因此，当我们比较相同尺寸的CCD与CMOS时，CCD的分辨率通常会优于CMOS传感器的水平。例如，维视数字图像技术有限公司生产的4.40μm*4.40μm像元大小的CCD相机分辨率为1628*1236，而5.2μm*5.2μm像元大小的CMOS相机分辨率为1280*1024，对比结果明显得出：同尺寸大小，CCD的分辨率要高于CMOS，也就是说成像质量要优于CMOS。

4、灵敏度差异：因为CMOS信号是以点为单位的电荷信号，而CCD是以行为单位的电流信号，读取信号时 CMOS是点直接读取信号，CCD则是行间接读取信号，因此在像素尺寸相同的情况下，CMOS的灵敏度要低于CCD。

5、成本差异：由于CMOS与现有的大规模集成电路生产工艺相同，可以一次全部整合周边设施到传感器芯片中，大大节省了外围芯片的成本；而CCD采用电荷传递的方式输出数据，只要其中有一个像素传送出现故障，就会导致一整排的数据无法正常传送，因此控制CCD的成品率比CMOS困难许多，因此，CCD的制造成本就相对高于CMOS传感器。

如何选择机器视觉相机

相机的选取是设计机器视觉系统极关键的一步，首先明确需求：

第一、要先确定检测产品的精度要求。第二、要确定相机要看的视野大小。第三、要确定检测物体的速度。第四、要确定是动态检测还是静态检测。

然后确定硬件类型

1、相面像素大小的确定：目前市面上的软件精度一般都是基本上没有误差的也就是人们所说的亚像素，但虽软件没有误差，但硬件的误差是不可避免的，所以现在市场上的机器视觉系统一般都保证在误差为一个像素，所以我们得到如下计算公式：精度=视野（长或宽）÷相机像素（长或宽），有了以上公式我们又有了第一和每二个需求就不难确定相机的像素大小了。假设视野为10mm，精度要求为0.02mm,那么相机的像素=10÷0.02=500像素，那就只需要30万（640*480）像素的相机就可以了。

2、相机传输方式的确定：目前市面上的相机传输方式有：

1） 模拟相机（PCI采集卡）， 对速度要求不高可选择，优点：稳定，性价比高 缺点：帧率低，一般只能达到25帧—30帧。

2）USB接口相机， 系统只用到单个相机的可先择，要求高速的时候可先择，优点：不需要占PCI插槽，帧频高，性价比高 缺点：占系统CPU。

3）1394接口相机，系统用到多个相机的时候可先择，要求高速的时候可先择，优点：不占系统CPU，帧频高， 缺点：占PCI插槽，价格昂贵。

3、相机的触发方式的选择：1）连续采集模式 对静态检测可选择，产品连续运动不能给触发信号的可选择。2）软件触发模式 对动态检测可选择，产品连续运动能给触发信号的可选择。3）硬件触发模式 对高速动态检测可选择，产品连续高速运动能给触发信号的可选择。