機(jī)器視覺工業(yè)相機(jī)對自動化視覺圖像采集系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用，作為機(jī)器的眼睛，識別判斷都需要靠視覺的圖像采集進(jìn)行分析處理，而圖像采集又來源于工業(yè)相機(jī)，因此，在視覺系統(tǒng)中，工業(yè)相機(jī)的選擇是圖像采集的一大關(guān)鍵因素。

 

選擇CCD工業(yè)相機(jī)時，應(yīng)該綜合考慮以下幾個方面：

1.感光芯片類型；CCD還是CMOS

2.視頻特點；包括點頻、行頻。

3.信號輸出接口；

4.相機(jī)的工作模式：連續(xù)，觸發(fā)，控制，異步復(fù)位，長時間積分。

5.視頻參數(shù)調(diào)整及控制方法：Manual、RS232.

同時，選擇CCD的時候應(yīng)該注意，linch=16mm而不是等于25.4mm.

 

CCD工業(yè)相機(jī)與CMOS工業(yè)相機(jī)的區(qū)別:

 

1.成像過程

CCD與CMOS圖像傳感器光電轉(zhuǎn)換的原理相同，他們主要的差別在于信號的讀出過程不同；由于CCD僅有一個（或少數(shù)幾個）輸出節(jié)點統(tǒng)一讀出，其信號輸出的一致性非常好；而CMOS芯片中，每個像素都有各自的信號放大器，各自進(jìn)行電荷-電壓的轉(zhuǎn)換，其信號輸出的一致性較差。但是CCD為了讀出整幅圖像信號，要求輸出放大器的信號帶寬較寬，而在CMOS芯片中，每個像元中的放大器的帶寬要求較低，大大降低了芯片的功耗，這就是CMOS芯片功耗比CCD要低的主要原因。盡管降低了功耗，但是數(shù)以百萬的放大器的不一致性卻帶來了更高的固定噪聲，這又是CMOS相對CCD的固有劣勢。

 

2.集成性

從制造工藝的角度看，CCD中電路和器件是集成在半導(dǎo)體單晶材料商，工藝較復(fù)雜。CCD僅能輸出模擬電信號，需要后續(xù)的地址譯碼器、模擬轉(zhuǎn)換器、圖像信號處理器處理，并且還需要提供三組不同電壓的電源同步時鐘控制電路，集成度非常低。而CMOS是集成在被稱作金屬氧化物的版單體材料上，這種工藝與生產(chǎn)數(shù)以萬計的計算機(jī)芯片和存儲設(shè)備等半導(dǎo)體集成電路的工藝相同，因此聲場CMOS的成本相對CCD低很多。同時CMOS芯片能將圖像信號放大器、信號讀取電路、A/D 轉(zhuǎn)換電路、圖像信號處理器及控制器等集成到一塊芯片上，只需一塊芯片就可以實現(xiàn)相機(jī)的所有基本功能，集成度很高，芯片級相機(jī)概念就是從這產(chǎn)生的。

 

3.速度

CCD采用逐個光敏輸出，只能按照規(guī)定的程序輸出，速度較慢。CMOS有多個電荷-電壓轉(zhuǎn)換器和行列開關(guān)控制，讀出速度快很多，目前大部分500fps以上的高速相機(jī)都是CMOS相機(jī)。此外CMOS的地址選通開關(guān)可以隨機(jī)采樣，實現(xiàn)子窗口輸出，在僅輸出子窗口圖像時可以獲得更高的速度。

 

4.噪聲

CCD技術(shù)發(fā)展較早，比較成熟，采用PN結(jié)或二氧化硅（SiO2）隔離層隔離噪聲，成像質(zhì)量相對CMOS光電傳感器有一定優(yōu)勢。由于CMOS圖像傳感器集成度高，各元件、電路之間距離很近，干擾比較嚴(yán)重，噪聲對圖像質(zhì)量影響很大。近年，隨著CMOS電路消噪技術(shù)的不斷發(fā)展，為生產(chǎn)高密度優(yōu)質(zhì)的CMOS圖像傳感器提供了良好的條件。