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来源：云众（武汉）寄售有限公司 时间：2024-10-05 12:40:18 [举报]

工业CCD相机优势何在？就此问题中国机器视觉特意邀请了维视图像技术部王经理就CCD工业相机结构原理、性能优势、具体应用做了详细解答。
工业CCD相机优势何在？就此问题中国机器视觉特意邀请了维视图像技术部王经理就strongCCD工业相机/strong结构原理、性能优势、具体应用做了详细解答。王经理说道，作为strong机器视觉系统/strong的重要组成部分之一，工业相机的分类也是多样的，其按照类型可以分为CCD相机、CMOS相机。
CCD工业相机结构原理：
CCD（chargecoupledevice）即电荷耦合器件60年代由美国贝尔实验室Boyle和Smith发明，是一种大规模集成电路工艺制作的半导体光电元件，它在半导体硅片上制有成千上万个光敏元，产生与照在它上面的光强成正比的电荷。
CCD基本构成单元是MOS电容器，它以电荷为信号，通过对金属电极施加时钟脉冲信号，在半导体内部形成储存载流子的势阱。当光或电注入时，将代表信号的载流子引入势阱，再利用时钟脉冲的规律变化，使电极下的势阱作相应变化，就可以使代表输入信号的载流子在半导体表面作定向运动，再通过对电荷的收集、放大，把信号取出。现今新型的CCD产品主要有底插式和侧装式两种，其工作原理基本相同。

根据应用的不同分别选用CCD或CMOS相机
CCD工业相机主要应用在运动物体的图像提取，如贴片机机器视觉，当然随着CMOS技术的发展，许多贴片机也在选用CMOS工业相机。用在视觉自动检查的方案或行业中一般用CCD工业相机比较多。CMOS工业相机由成本低，功耗低也应用越来越广泛。2、分辨率的选择考虑待观察或待测量物体的精度，根据精度选择分辨率。相机像素精度=单方向视野范围大小/相机单方向分辨率。则相机单方向分辨率=单方向视野范围大小/理论精度。若单视野为5mm长，理论精度为0.02mm，则单方向分辨率=5/0.02=250。然而为增加系统稳定性，不会只用一个像素单位对应一个测量/观察精度值，一般可以选择倍数4或更高。这样该相机需求单方向分辨率为1000，选用130万像素已经足够。其次看工业相机的输出，若是体式观察或机器软件分析识别，分辨率高是有帮助的；若是VGA输出或USB输出，在显示器上观察，则还依赖于显示器的分辨率，工业相机的分辨率再高，显示器分辨率不够，也是没有意义的；利用存储卡或拍照功能，工业相机的分辨率高也是有帮助的。3、与镜头的匹配传感器芯片尺寸需要小于或等于镜头尺寸，C或CS安装座也要匹配（或者增加转接口）；

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CCD是60年代末期由贝尔试验室发明。开始作为一种新型的PC存储电路，很快CCD具有许多其他潜在的应用，包括信号和图像（硅的光敏性）处理。
CCD是在薄的硅晶片上处理一系列不同的功能，在每一个硅晶片布几个相同的IC等可产生功能的元件，被选择的IC从硅晶片上切下包装在载体里用在系统上。总结下来，CCD主要有以下几种类型:
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照的物体。
3、三线传感器CCD工业相机:在三线传感器中，三排并行的像素分别覆盖RGB滤镜，当捕捉彩片时，完整的彩片由多排的像素来组合成。三线CCD传感器多用于数码相机，以产生高的分辨率和光谱色阶。
4、交织传输CCD工业相机:这种传感器利用单的阵列摄取图像和电量转化，允许在拍摄下一图像时在读取当前图像。交织传输CCD通常用于低端数码相机、摄像机和拍摄动画的广播拍摄机。
5、全幅面CCD工业相机:此种CCD具有更多电量处理能力，更好动态范围，低噪音和传输光学分辨率，全幅面CCD允许即时拍摄全彩图片。全幅面CCD由并行浮点寄存器、串行浮点寄存器和信号输出放大器组成。全幅面CCD曝光是由机械快门或闸门控制去保存图像，并行寄存器用于测光和读取测光值。图像投摄到作投影幕的并行阵列上。此元件接收图像信息并把它分成离散的由数目决定量化的元素。这些信息流就会由并行寄存器流向串行寄存器。此过程反复执行，直到所有的信息传输完毕。接着，系统进行的图像重组。

本安防爆是指设备本身的各种参数均不对周围易燃易爆气体的爆炸产生自己影响。简单的说它自身是安全度的。这种相机一般用于工业里头，如一些煤化工类的，里边有易知燃易爆的物体，要在里边拍照用防爆相机道。

防爆数码相机功能分类根据功能类型主要分为卡片防爆数码相机，单反防爆数码相机，卡片防爆相机通常有防水、防尘、防震功能，拍照像素相对较低；单反防爆相机通常无三防功能但拍照像素较高。
大部分用户忽略了防爆数码相机的另一个功能：照相功能，跟防爆相机一样可以拍照。防爆数码摄像机一样可以照相，在像素，时长要求不要的情况下，有时防爆数码相机跟防爆数码摄像机的功能是互相兼容的。
防爆相机选择误区：
很多易燃易爆区的工作人员在选择数码相机的时候不知选择怎样的防爆相机才适合，以为只要有防爆认证的相机就可以在易燃易爆区使用，有些矿井工作的选的是化工防爆相机，有些石油化工环境的选的是矿用防爆相机，这是潜在很大的危险。只有经过煤安防爆认证的相机才能在矿井区使用，同样只有经过化工防爆认证的相机才能在化工区使用，同时有煤安防爆认证、化工防爆认证的则既可以在矿井使用，也可以在化工区使用。

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