CCD和CMOS的是什么东西啊?

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CCD和CMOS的是什么东西啊?,第1张

CCD和CMOS的是什么东西啊?
导读:一、CCDCCD,英文全称:Charge-coupled Device,中文全称:电荷耦合元件。可以称为CCD图像传感器。CCD是一种半导体器件,能够把光学影像转化为数字信号。 CCD上植入的微小光敏物质称作像素(Pixel)。一块CCD上

一、CCD

CCD,英文全称:Charge-coupled Device,中文全称:电荷耦合元件。可以称为CCD图像传感器。CCD是一种半导体器件,能够把光学影像转化为数字信号。 CCD上植入的微小光敏物质称作像素(Pixel)。一块CCD上包含的像素数越多,其提供的画面分辨率也就越高。CCD的作用就像胶片一样,但它是把图像像素转换成数字信号。CCD图像传感器可直接将光学信号转换为数字电信号,实现图像的获取、存储、传输、处理和复现。其显著特点是:1体积小重量轻;2功耗小,工作电压低,抗冲击与震动,性能稳定,寿命长;3灵敏度高,噪声低,动态范围大;4响应速度快,有自扫描功能,图像畸变小,无残像;5应用超大规模集成电路工艺技术生产,像素集成度高,尺寸精确,商品化生产成本低。因此,许多采用光学方法测量外径的仪器,把CCD器件作为光电接收器。

CCD工作原理

CCD从功能上可分为线阵CCD和面阵CCD两大类。线阵CCD通常将CCD内部电极分成数组,每组称为一相,并施加同样的时钟脉冲。所需相数由CCD芯片内部结构决定,结构相异的CCD可满足不同场合的使用要求。线阵CCD有单沟道和双沟道之分,其光敏区是MOS电容或光敏二极管结构,生产工艺相对较简单。它由光敏区阵列与移位寄存器扫描电路组成,特点是处理信息速度快,外围电路简单,易实现实时控制,但获取信息量小,不能处理复杂的图像(线阵CCD如右图所示)。面阵CCD的结构要复杂得多,它由很多光敏区排列成一个方阵,并以一定的形式连接成一个器件,获取信息量大,能处理复杂的图像。

二、CMOS

CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor),中文学名为互补金属氧化物半导体,它本是计算机系统内一种重要的芯片,保存了系统引导最基本的资料。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别,主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体,使其在CMOS上共存着带N(带-电) 和 P(带+电)级的半导体,这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。后来发现CMOS经过加工也可以作为数码摄影中的图像传感器,CMOS传感器也可细分为被动式像素传感器(Passive Pixel Sensor CMOS)与主动式像素传感器(Active Pixel Sensor CMOS)

三、CCD和CMOS比较

CCD与CMOS传感器是被普遍采用的两种图像传感器,两者都是利用感光二极管(photodiode)进行光电转换,将图像转换为数字数据,而其主要差异是数字数据传送的方式不同。 CCD传感器中每一行中每一个象素的电荷数据都会依次传送到下一个象素中,由最底端部分输出,再经由传感器边缘的放大器进行放大输出;而在CMOS传感器中,每个象素都会邻接一个放大器及A/D转换电路,用类似内存电路的方式将数据输出。 造成这种差异的原因在于:CCD的特殊工艺可保证数据在传送时不会失真,因此各个象素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理;而CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声,因此,必须先放大,再整合各个象素的数据[1]。 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。[1]

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。[1]

3 分辨率差异:

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,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425μm,但Sony在2002年12月推出了ICX452,其尺寸与 OV2610相差不多(1/18英寸),但分辨率却能高达513万象素,象素尺寸也只有278mm的水平。[1]

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。[1]

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公司推出的1/7英寸、CIF等级的产品,其功耗却仍保持在90mW 以上。因此CCD发热量比CMOS大,不能长时间在阳光下工作。[1] 综上所述,CCD传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制等方面都优于CMOS传感器,而CMOS传感器则具有低成本、低功耗、以及高整合度的特点。不过,随着CCD与CMOS传感器技术的进步,两者的差异有逐渐缩小的态势,例如,CCD传感器一直在功耗上作改进,以应用于移动通信市场(这方面的代表业者为Sanyo);CMOS传感器则在改善分辨率与灵敏度方面的不足,以应用于更高端的图像产品。

  实体店高过京东商城2-300,淘宝上的价格相差太大,不知道是否为正品行货,是否有发票和售后服务,这方面京东的价格有优势,也有发票和保障,所以我选择京东的松下LX3(去年12元2899,现在只要2599)

  先从品牌来讲资深的有CANON NIKON 富士 奥林巴斯 卡西欧 /sony 松下

  前5个都是有自己的镜头,后面用别人家的包括三星,不过松下用的是德国莱卡的工人

  好头。家用相机中佳能 sony要卖的好一点,sony的工业设计及外关时尚,但买的人多。

  富士的长焦机性价比高,奥林巴斯的三防卡片和单电还不错,卡西欧的外观和连拍功能是特点,松下的也不错 lx系列是单反的首选备机。还有佳能的G12 NIKON P系列也是便携相机中的高档货,仅次于单反相机,价格3500-4000之间,虽然接近最便宜的单反,但其便携性是无法替代的 sony的几款价格不低,参数也不是很好,不如买佳能的性价比高。下面看一下参数的比较:

  厂家 型号 京东价 光学/数码 范围 光学防抖 电子防抖

  佳能 210 1949 5倍/4倍 24-120mm 有

  130 1599 4/4 28-112 有

  105 1349 4/4 28-112 有 性价比高 推荐

  sony T99D 1699 4/8 25-100 有

  WX5C 1998 5/10 24-120 有

  W570 1579 5/10 25-125 有、

  松下 FH1 899 5/4 28-140 有

  ZS7 2150 12-16/4 25-300 有

  尼康 S6000 1499 7/ 28-196 有

  L110 1599 15/4 28-420 双重防抖

  像素都超过1200万像素差不多,ccd尺寸都是1/23寸,所以只有看性价比,是看中长焦还是外观,没有其他特别的参数(在你选的机型中),长焦的为nikonL110和松下的ZS7,综合性能好的选

  尼康S6000

  选择相机有2个方面,1是你使用在那个方面,是一般家用还是专业深造,2是要多少价位!

  这2个条件清楚了就好选择了。下面简单说一下参数,一般相机有像素/光学变焦/数码变焦/感光面积(分CCD和CMOS成像)/微距/液晶屏的尺寸和像素以及是否为触摸屏/是否有光学防抖还是电子防抖,还有一些配件的参数,电池是锂电还是AA5号充电电池,机身的重量等,主要看前面的主要参数。

  1像素一般都在1000万到1400万之间,一般都能满足需要

  2光学变焦时实际的变焦能力,能将远处的景物拍得更清楚,数码变焦是后期处理,画质会受到影响

  3一般的相机不论CCD还是CMOS,都能够满足需要,主要看尺寸,1/16寸的感光面积大于1/23寸的,效果也会更好

  4微距就是影响拍近物的效果

  5液晶屏愈大越耗电,有取景器则可以节约电力

  6光学防抖是通过物理位移的补充和控制来做到,电子防抖是后期处理,最好不考虑

  7其他的电池看个人的喜好,是选长焦机还是一般的卡片机,或者单反相机和单电就看个人的选择了

  综合以上条件适当考虑性价比就可以选到好的相机

  型号 京东价格 焦距 像素 ccd尺寸 视频 屏幕 微距

  powershot A3100 1219 4倍 1210万 1/23寸 OK 27寸 23万 3cm 银色优惠价 999元

  A3000 800 4 1000 1/23 OK 27寸 23万 3cm

  IXUS 105 1369 4 1210 1/23 OK 27 23 3CM

  只有这个几个型号供选择,我想A3100京东银色特惠装性价比最高

美国用联邦快递,进中国会转EMS。

美国买ccd想寄回中国可以使用联邦快递,因为联邦快递在到达中国境内时会转为EMS,使快递的投送更便捷。

CCD是指电荷耦合器件,是一种用电荷量表示信号大小,用耦合方式传输信号的探测元件,具有自扫描、感受波谱范围宽、畸变小、体积小、重量轻、系统噪声低、功耗小、寿命长、可靠性高等一系列优点,并可做成集成度非常高的组合件

1视觉检测系统的理解。

随便配了个图,从图上我们可以很直观地看到,

一个传感器在检测到瓶子时,触发了一个拍照的信号到采集卡。

一个摄像头在光源的照明的情况下,收到采集卡的拍照指令后,

对瓶子进行了拍照,得到瓶子的图像数据,

这个数据可以保存为一张放到磁盘后续使用,

也可以直接在内存里被加式处理,

所谓的处理,就是对图像进行特征增强,blob分析,AOI提取等等一系列的操作,

进而判断瓶子是不是有缺陷,是不是装满液体等生产上的要求。

这就是一套完整的视觉检测系统。

主要包括:1,光源。2,相机。3,采集卡。4,电脑。5图像处理软件。

但在实际设计或应用上,视觉系统的组成并没有一个统一标准。

比如,光源可以省去不用。

比如,相机和采集卡都集成在了相机里。

比如,相机,采集卡,电脑,软件都给你集成在一起,起名智能相机。

上面的介绍应当可以比较直观的理解视觉检测系统了。

2CCD

至于前面加个CCD,刚接触视觉时,脱口说出CCD也挺觉得高大上的,

觉得CCD就是工业视觉,其实只是一种传感器件。

镜头内的成像传感器材料有分CCD和COMS的,

但现在我们更多会选择CMOS相机了,性能够用更便宜。

下面摘抄一下这两个缩写名词的含义。

CCD:电荷藕合器件图像传感器(Charge Coupled Device),

CMOS:互补性氧化金属半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,

和CCD一样同为相机中可记录光线变化的半导体。

希望能帮到您,

至于视觉处理软件,

我也会在后面分享入门的教程,

欢迎关注交流哦。

CCD机器视觉检测就是用机器来代替人的眼睛做一些判断和测量的工作。

准确的来说是机器视觉定位检测,视觉系统是指通过机器视觉设备即图像摄取装置,将被拍摄的目标转化为图像信息。

在传给专门的图像处理系统,根据像素的分布、亮度和颜色等信息,转变为数字化信号,图像系统在对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判断的结果来控制现场的设备来进行一系列的操作。

目前已在电子、包装、印刷、化工、食品、塑胶、纺织等行业得到了广泛的应用。

目前国内做视觉检测的公司比较多,深圳有家全帝 科技 还可以,特别是软件实力很强,一天检测能达到几万个,做的范围也挺广的,大大降低人工成本。

视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉检测是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置,分 CMOS 和CCD 两种)将被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。是用于生产、装配或包装的有价值的机制。它在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。