CCD是目前機(jī)器視覺最為常用的圖像傳感器,它集光電轉(zhuǎn)換及電荷存貯、電荷轉(zhuǎn)移、信號讀取于一體,是典型的固體成像器件。CCD的突出特點(diǎn)是以電荷作為信號,而不同于其它器件是以電流或者電壓為信號。這類成像器件通過光電轉(zhuǎn)換形成電荷包,而后在驅(qū)動(dòng)脈沖的作用下轉(zhuǎn)移、放大輸出圖像信號。
CCD工業(yè)攝像機(jī)作為機(jī)器視覺視覺系統(tǒng)的核心組件,在行業(yè)應(yīng)用中有著不可替代的性能優(yōu)勢。今天,中國機(jī)器視覺商城(www.china-vision.com.cn)帶您走進(jìn)CCD工業(yè)攝像機(jī),對于您所關(guān)注的相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)做以匯總,為您答疑解惑。
一、CCD工業(yè)攝像機(jī)的工作方式:
被攝物體的圖像經(jīng)過鏡頭聚焦至CCD芯片上,CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積累相應(yīng)比例的電荷,各個(gè)像素積累的電荷在視頻時(shí)序的控制下,逐點(diǎn)外移,經(jīng)濾波、放大處理后,形成視頻信號輸出。視頻信號連接到監(jiān)視器或電視機(jī)的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。
二、CCD工業(yè)攝像機(jī)分辨率的選擇:
評估攝像機(jī)分辨率的指標(biāo)是水平分辨率,其單位為線對,即成像后可以分辨的黑白線對的數(shù)目。常用的黑白攝像機(jī)的分辨率一般為380-600,彩色為380-480,其數(shù)值越大成像越清晰。一般的監(jiān)視場合,用400線左右的黑白攝像機(jī)就可以滿足要求。而對于醫(yī)療、圖像處理等特殊場合,用600線的攝像機(jī)能得到更清晰的圖像。
三、CCD工業(yè)攝像機(jī)成像靈敏度:
通常用最低環(huán)境照度要求來表明攝像機(jī)靈敏度,黑白攝像機(jī)的靈敏度大約是0.02-0.5Lux,彩色攝像機(jī)多在1Lux以上。0.1Lux的攝像機(jī)用于普通的監(jiān)視場合;在夜間使用或環(huán)境光線較弱時(shí),推薦使用0.02Lux的攝像機(jī)。與近紅外燈配合使用時(shí),也必須使用低照度的攝像機(jī)。
另外攝像的靈敏度還與鏡頭有關(guān),0.97Lux/F0.75相當(dāng)于2.5Lux/F1.2相當(dāng)于3.4Lux/F1.參考環(huán)境照度:夏日陽光下100000Lux陰天室外10000Lux 電視臺(tái)演播室 1000Lux 距60W臺(tái)燈60cm桌面300Lux室內(nèi)日光燈100Lux黃昏室內(nèi) 10Lux 20cm處燭光10-15Lux夜間路燈 0.1Lux。
四、CCD工業(yè)攝像機(jī)外同步與外觸發(fā):
外同步是指不同的視頻設(shè)備之間用同一同步信號來保證視頻信號的同步,它可保證不同的設(shè)備輸出的視頻信號具有相同的幀、行的起止時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)外同步,需要給攝像機(jī)輸入一個(gè)復(fù)合同步信號(C-sync)或復(fù)合視頻信號。外同步并不能保證用戶從指定時(shí)刻得到完整的連續(xù)的一幀圖像,要實(shí)現(xiàn)這種功能,必須使用一些特殊的具有外觸發(fā)功能的攝像機(jī)。
五、CCD工業(yè)攝像機(jī)光譜響應(yīng)特性:
CCD器件由硅材料制成,對近紅外比較敏感,光譜響應(yīng)可延伸至1.0um左右。夜間隱蔽監(jiān)視時(shí),可以用近紅外燈照明,人眼看不清環(huán)境情況,在監(jiān)視器上卻可以清晰成像。由于CCD傳感器表面有一層吸收紫外的透明電極,所以CCD對紫外不敏感。彩色攝像機(jī)的成像單元上有紅、綠、蘭三色濾光條,所以彩色攝像機(jī)對紅外、紫外均不敏感。