线性CCD和线阵CCD有什么区别,两者是一个概念吗
由于数据传送方式不同,因此CCD与CMOS传感器在效能与应用上也有诸多差异,这些差异包括:
1. 灵敏度差异:由于CMOS传感器的每个象素由四个晶体管与一个感光二极管构成(含放大器与A/D转换电路),使得每个象素的感光区域远小于象素本身的表面积,因此在象素尺寸相同的情况下,CMOS传感器的灵敏度要低于CCD传感器。
2. 成本差异:由于CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺,可以轻易地将周边电路(如AGC、CDS、Timing generator、或DSP等)集成到传感器芯片中,因此可以节省外围芯片的成本;除此之外,由于CCD采用电荷传递的方式传送数据,只要其中有一个象素不能运行,就会导致一整排的数据不能传送,因此控制CCD传感器的成品率比CMOS传感器困难许多,即使有经验的厂商也很难在产品问世的半年内突破 50%的水平,因此,CCD传感器的成本会高于CMOS传感器。
3. 分辨率差异:如上所述,CMOS传感器的每个象素都比CCD传感器复杂,其象素尺寸很难达到CCD传感器的水平,因此,当我们比较相同尺寸的CCD与CMOS传感器时,CCD传感器的分辨率通常会优于CMOS传感器的水平。例如,目前市面上CMOS传感器最高可达到210万象素的水平(OmniVision的 OV2610,2002年6月推出),其尺寸为1/2英寸,象素尺寸为4.25μm,但Sony在2002年12月推出了ICX452,其尺寸与 OV2610相差不多(1/1.8英寸),但分辨率却能高达513万象素,象素尺寸也只有2.78mm的水平。
4. 噪声差异:由于CMOS传感器的每个感光二极管都需搭配一个放大器,而放大器属于模拟电路,很难让每个放大器所得到的结果保持一致,因此与只有一个放大器放在芯片边缘的CCD传感器相比,CMOS传感器的噪声就会增加很多,影响图像品质。
5. 功耗差异:CMOS传感器的图像采集方式为主动式,感光二极管所产生的电荷会直接由晶体管放大输出,但CCD传感器为被动式采集,需外加电压让每个象素中的电荷移动,而此外加电压通常需要达到12~18V;因此,CCD传感器除了在电源管理电路设计上的难度更高之外(需外加 power IC),高驱动电压更使其功耗远高于CMOS传感器的水平。举例来说,OmniVision近期推出的OV7640(1/4英寸、VGA),在 30 fps的速度下运行,功耗仅为40mW;而致力于低功耗CCD传感器的Sanyo公司去年推出了1/7英寸、CIF等级的产品,其功耗却仍保持在90mW 以上,虽然该公司近期将推出35mW的新产品,但仍与CMOS传感器存在差距,且仍处于样品阶段。
没有区别的吧,主要是线阵和面阵的区别呀
一、线阵相机
线阵CCD工业相机主要应用于工业、医疗、科研与安全领域的图象处理。在机器视觉领域中,线阵工业相机是一类特殊的视觉机器。与面阵工业相机相比,它的传感器只有一行感光元素,因此使高扫描频率和高分辨率成为可能。线阵工业相机的典型应用领域是检测连续的材料,例如金属、塑料、纸和纤维等。被检测的物体通常匀速运动,利用一台或多台工业相机对其逐行连续扫描,以达到对其整个表面均匀检测。可以对其图象一行一行进行处理,或者对由多行组成的面阵图象进行处理。另外线阵工业相机非常适合测量场合,这要归功于传感器的高分辨率,它可以准确测量到微米。
1、线阵工业相机,机顾名思义是呈“线”状的。虽然也是二维图象,但极长,几K的长度,而宽度却只有几个象素的而已。一般上只在两种情况下使用这种相机:一、被测视野为细长的带状,多用于滚筒上检测的问题。二、需要极大的视野或极高的精度。
2、需要极大的视野或极高的精度的情况下,需要用激发装置多次激发相机,进行多次拍照,再将所拍下的多幅“条”形图象,合并成一张巨大的图。因此,用线阵型工业相机,必须用可以支持线阵型工业相机的采集卡。线阵型工业相机价格贵,而且在大的视野或高的精度检测情况下,其检测速度也慢--一般工业相机的图象是400K~1M,而合并后的图象有几个M这么大,速度自然就慢了。
二、面阵相机
相机像素是指这个相机总共有多少个感光晶片,通常用万个为单位表示,以矩阵排列,例如3百万像素、2百万像素、百万像素、40万像素。百万像素工业相机的像素矩阵为W*H=1000*1000。
工业相机分辨率,指一个像素表示实际物体的大小,um*um表示。数值越小,分辨率越高
FOV是指相机实际拍摄的面积,以毫米×毫米表示。FOV是由像素多少和分辨率决定的。相同的相机,分辨率越大,它的FOV就越小。例如 1K*1K的相机,分辨率为20um,则他的FOV=1K*20×1k*20=20mm×20mm,如果用30um的分辨率,他 FOV=1K*30×1k*30=30mm×30mm。
在图像中,表现图像细节不是由像素多少决定的,而是由分辨率决定的。分辨率是由选择的镜头焦距决定的,同一种相机,选用不同焦距的镜头,分辨率就不同。如果采用20um分辨率,对于1mm*0.5mm的零件,它总共占用像素1/0.02×0.5/0.02=50×25个像素,如果采用30um的分辨率,表示同一个元件,则有1/0.03×0.5/0.03=33×17个像素,显然20um的分辨率表现图像细节方面好过30um的分辨率。
既然像素的多少不决定图像的分辨率(清晰度),那么大像素工业相机有何好处呢?答案只有一个:减少拍摄次数,提高测试速度。B
1个是1百万像素,另1个是3百万像素,清晰度相同(分辨率均为20um),第1个相机的FOV是20mm×20mm=400平方mm,第二个相机的FOV是1200平方mm,拍摄同一个PCB,假设第1个相机要拍摄30个图像,第2个相机则只需拍摄10个图像就可以了。+=r$
对于面阵CCD来说,应用面较广,如面积、形状、尺寸、位置,甚至温度等的测量。面阵CCD的优点是可以获取二维图像信息,测量图像直观。缺点是像元总数多,而每行的像元数一般较线阵少,帧幅率受到限制,而线阵CCD的优点是一维像元数可以做得很多,而总像元数角较面阵CCD工业相机少,而且像元尺寸比较灵活,帧幅数高,特别适用于一维动态目标的测量。以线阵CCD在线测量线径为例,就在不少论文中有所介绍,但在涉及到图像处理时都是基于理想的条件下,而从实际工程应用的角度来讲,线阵CCD图像处理算法还是相当复杂的。
由于生产技术的制约,单个面阵CCD的面积很难达到一般工业测量对视场的需求。线阵CCD的优点是分辨力高,价格低廉,如TCD1501C型线阵CCD,光敏像元数目为5000,像元尺寸为7μm×7μm×7μm(相邻像元中心距)该线阵CCD一维成像长度35mm,可满足大多数测量视场的要求,但要用线阵CCD获取二维图像,必须配以扫描运动,而且为了能确定图像每一像素点在被测件上的对应位置,还必须配以光栅等器件以记录线阵CCD每一扫描行的坐标。一般看来,这两方面的要求导致用线阵CCD获取图像有以下不足:图像获取时间长,测量效率低;由于扫描运动及相应的位置反馈环节的存在,增加了系统复杂性和成本;图像精度可能受扫描运动精度的影响而降低,最终影响测量精度。
三、线阵CCD优势
即使如此,线阵CCD获取图像的方案在以下几方面仍有其特有的优势:线阵CCD加上扫描机构及位置反馈环节,其成本仍然大大低于同等面积、同等分辨率的面阵CCD;扫描行的坐标由光栅提供,高精度的光栅尺的示值精度可高于面阵CCD像元间距的制造精度,从这个意义上讲,线阵CCD获取的图像在扫描方向上的精度可高于面阵CCD图像;新近出现的线阵CCD亚像元的拼接技术可将两个CCD芯片的像元在线阵的排列长度方向上用光学的方法使之相互错位 1/2个像元,相当于将第二片CCD的所有像元依次插入第一片CCD的像元间隙中,间接“减小”线阵CCD像元尺寸,提高了CCD的分辨率,缓解了由于受工艺和材料影响而很难减小CCD像元尺寸的难题,在理论上可获得比面阵CCD更高的分辨率和精度。
因此,线阵CCD加扫描运动获取图像的方案目前仍使用广泛,尤其是在要求视场大,图像分辨率高的情况下甚至不能用面阵CCD替代。但是,仅有高的分辨率还不能保证有高的图像识别精度,特别是线阵CCD获取的图像虽然分辨率高,但由于受扫描运动精度的影响,其图像较面阵CCD图像更具特殊性。因此,图像识别时不仅要充分利用分辨率高的优势,还必须从算法上克服扫描运动的影响,使机械传动的误差不致直接影响最终的图像识别精度。
线阵CCD图像的特点
由于CCD像元是有间隔的,不论面阵还是线阵CCD获取的图像外观虽然是致密的,但实质上都是离散图像,但面阵CCD像元在纵横两个方向间隔一致,其图像的离散度是一致的,而线阵CCD图像由于存在像元间距和扫描行距,像素点在两个坐标方向上的距离分别是像元间距和扫描行距,一般来说扫描行距受机械传动部分的限制,远大于像元间距。
线阵CCD获取二维图像,必须配以扫描运动,在此过程中,线阵CCD在电机驱动下水平前移,按照固定的时间间隔采集一行图像。从理论上讲,电机运动速度应该是匀速的;CCD采集图像的时间间隔主要取决于光积分时间,也应该是相等的,因此行距应该是相等的,但由于电机运动产生的振动、启停过程中速度的变化,特别是机械传部分的误差都会影响采集行距的一致性,同时,线阵CCD自身光积分时间也会影响采集行距。
正确的叫法是:线阵CCD,与面阵CCD相对应。
线阵CCD只有一行或者三行(R,G,B)像素。
线性CCD和线阵CCD有什么区别,两者是一个概念吗
线阵ccd就是一条线,而面阵ccd就是一个面 ccd就是许多微小的感光材料排列在一起,记录光强或图像。如果是排成一条线就是线阵的,如果排成一个面就是面阵的。我们的相片都是一个平面,所以我们照相机大多是用面阵ccd。而特殊行业只要扫描一条线,如扫描仪或很多仪器设备大多用线阵ccd 线阵ccd的...
线性CCD和线阵CCD有什么区别,两者是一个概念吗
是一个概念的。正确的叫法是:线阵CCD,与面阵CCD相对应。线阵CCD只有一行或者三行(R,G,B)像素。
工业ccd摄像头怎么选型
1、面阵CCD工业相机:允许拍摄者在任何快门速度下一次曝光拍摄移动物体。2、线阵CCD工业相机:用一排像素扫描过图片,做三次曝光——分别对应于红、绿、蓝三色滤镜,正如名称所表示的,线性传感器是捕捉一维图像。初 期应用于广告界拍摄静态图像,线性阵列,处理高分辨率的图像时,受局限于非移动的连续光...
CCD传感器种类
CCD传感器种类繁多,各有其独特特性和应用场景。面阵CCD允许拍摄移动物体,分为帧转性和行间转移性两种。帧转性CCD由光敏区和存储区组成,结构简单但尺寸大,易有垂直拖影;行间转移性CCD则是主流,像素和垂直寄存器在同一平面,价格适中,摄影特性好。帧行间转移性CCD结合了前两者,复杂但减少拖影,支持可...
线性CCD和矩阵型CCD非接触式扫描仪哪种更好一些?
肯定是线性CCD。当前主流扫描仪生产厂家都用线性CCD,如赛数、佳能、爱普生、中晶等。矩阵型CCD那是相机,能算是扫描仪?拍个照还行,扫描图像不可避免有变形。
什么是线阵ccd和面阵ccd
CCD,即电荷耦合器件,是20世纪70年代初发展起来的新型半导体集成光电器件,CCD器件按其感光单元的排列方式分为线阵CCD和面阵CCD两类,区别如下:1、线阵CCD:结构简单,成本较低,可以同时储存一行电视信号,由于其单排感光单元的数目可以做得很多,在同等测量精度的前提下,其测量范围可以做的较大,并且...
CCD工业相机类型
面阵CCD:适合拍摄移动物体,允许在不同快门速度下一次曝光。 线阵CCD:通过一排像素扫描,用于捕捉一维图像,早期常用于静态图像拍摄,对光照条件有限制。 三线传感器CCD:覆盖RGB滤镜,用于高端数码相机,提供高分辨率和丰富的光谱色阶。 交织传输CCD:在拍摄过程中可同时读取和拍摄,常见于低端数码相机...
ccd相机有哪些
线阵CCD相机:这种类型的相机主要适用于一维图像或图像的连续扫描,广泛应用于条形码识别、测量等领域。面阵CCD相机:面阵CCD相机能够获取二维图像,适用于需要高分辨率和高灵敏度的应用。它们广泛应用于工业检测、科研成像等领域。三、不同品牌与型号的CCD相机:佳能EOS系列CCD相机:佳能是相机制造领域的知名...
线阵相机与面阵相机的区别
一、指代不同 1、线阵相机:呈“线”状的。虽然也是二维图像,但极长。几K的长度,而宽度却只有几个象素的而已。2、面阵相机:实现的是像素矩阵拍摄。二、特点不同 1、线阵相机:被测视野为细长的带状,多用于滚筒上检测的问题。需要极大的视野或极高的精度。2、面阵相机:表现图像细节不是由...
ccd传感器的应用及其他相关介绍
3. CCD传感器有不同的类型,包括面阵CCD、线阵CCD、三线CCD和全幅面CCD。每种类型都有其独特的特点和局限性,适用于不同的应用场景。4. 面阵CCD传感器擅长捕捉快速移动的物体,具有帧转性CCD、行间转移性CCD和帧行间转移性CCD三种结构,分别适合不同的摄影需求。5. 线阵CCD传感器适合处理大像素图片,...