相机传感器在机器视觉应用中的作用

2022-11-11 10:23:05 浙江蓝海光学科技有限公司 浏览次数 735

相机传感器是光敏检测器,可将入射光子转换为可由数字设备读取的电信号。大多数相机使用 2D 阵列检测器,为给定应用选择正确的传感器类型通常需要在成本、所需的最终图像分辨率和必要的读出速度之间进行权衡。

最常见的相机传感器类型是电荷耦合器件 (CCD) 或互补金属氧化物半导体 (CMOS) 图像传感器。这是两种不同的传感器技术,根据最终设备的可能运行条件,它们具有不同的优势和劣势。

从历史上看,CCD 传感器一直是高分辨率和弱光应用的首选传感器。CCD 传感器是一个像素阵列,由在受到光子撞击时会产生电子的材料制成。一系列电极收集并读出产生的电荷,通常通过单个放大器。通过将电荷转移到其他像素上来读取每个像素。由于放大级的设计,CCD 通常具有非常低的噪声读数。CCD 可以设计为在该检测范围的大部分范围内具有出色的动态范围和良好的线性度,这可以简化许多测量。由于每个像素都需要单独读取,因此对于使用这种架构创建特别大的阵列检测器来说,读取时间可能会出现问题。

然而,近年来,CMOS 技术取得了许多进步,特别是对于小尺寸、轻量级的“片上相机”应用,CMOS 传感器现在已成为最广泛采用的技术。制造方面的改进有助于降低噪声水平,虽然很少有 CMOS 传感器拥有与 CCD 传感器相同的动态范围,但 CMOS 传感器的功率效率和成本效益通常可以弥补这一点。