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由于CMOS传感器的每个像素包括一个感光二极管、放大器和读出电路,同时整个传感器还包括寻址电路和A/D,使得每个像素的感光区域远小于像素本身的表面积,因此在像素尺寸相同的情况下,CMOS传感器的满阱能力要低于CCD传感器。
由于CMOS传感器采用一般半导体电路常用的CMOS工艺,可以轻易地将周边电路(如AGC、CDS、时序、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。
CMOS 传感器可以随机寻址,能够非常方便地仅将队列中感兴趣地部分读出,提高帧率。
常用的电子快门有二种工作方式: global shutter(帧曝光),rolling shutter(逐行曝光)。
Global shutter 是传感器阵列中所有像素同时曝光,曝光周期由预先设定的快门时间确定。一些CMOS传感器使用rolling shutter,传感器上的所有像素不是同时曝光,而是同一行上的像素同时曝光,不同行的曝光起始时间是不同的。图像上的行先曝光,先结束,后面的行开始和结束曝光均比行略有延迟,相互有交迭,每一行的曝光时间是相同的,行间的延迟是不变的。
Smear现象是指当拍摄对像中含有高亮度的光线或太阳光时,高亮度部分上下方可看见很亮的垂直白线或白带。不同的CCD结构,产生smear的机理也有所不同。
摄像机选型的基本原则
根据检测项目的需求和待检目标的特点确定选用面阵摄像机还是线阵摄像机
确定选用彩色摄像机还是单色摄像机。在一些颜色分类的场合,选用单色摄像机配合不同光谱的光源或滤色片,也会使处理简化
定义待检目标的小特征和检测视场,由此确定摄像机的分辨率
根据目标运动速度和通过率,确定摄像机的帧率(行频)
根据处理需求,选择摄像机的智能特性,如: 平场校正,LUT, binning等
模拟相机带数字采集卡,经数字采集卡转换为数字信号进行传输存储。一般模拟相机分辨率很低,另外帧率也是固定的。模拟信号可能会由于工厂内其他设备(比如电动机或高压电缆)的电磁干扰而造成失真。随着噪声水平的提高,模拟相机的动态范围(原始信号与噪声之比)会降低。动态范围决定了有多少信息能够被从相机传输给计算机。