根據(jù)不同感光芯片劃分
_#B/#^a Nig-D>OS 我們知道感光芯片是攝像機的核心部件,目前攝像機常用的感光芯片有
CCD和
CMOS兩種:
RUKSGj_NJ =@o} 1.CCD攝像機,CCD稱為電荷耦合器件,CCD實際上只是一個把從圖像
半導(dǎo)體中出來的電子有組織地儲存起來的方法。
b??1Up !4:,,!T 2.CMOS攝像機,CMOS稱為“互補金屬氧化物半導(dǎo)體”,CMOS實際上只是將晶體管放在硅塊上的技術(shù),沒有更多的含義。
+&@0;zSga ): 6d_g{2 盡管CCD表示“電荷耦合器件”而CMOS表示“互補金屬氧化物半導(dǎo)體”,但是不論CCD或者CMOS對于圖像感應(yīng)都沒有用,真正感應(yīng)的
傳感器稱做“圖像半導(dǎo)體”,CCD和CMOS傳感器實際使用的都是同一種傳感器“圖像半導(dǎo)體”,圖像半導(dǎo)體是一個P N結(jié)合半導(dǎo)體,能夠轉(zhuǎn)換光線的光子爆炸結(jié)合處成為成比例數(shù)量的電子。電子的數(shù)量被計算信號的電壓,光線進入圖像半導(dǎo)體得越多,電子產(chǎn)生的也越多,從傳感器輸出的電壓也越高。
1S.~-K*X QL#y)G53Q 因為人眼能看到1Lux照度(滿月的夜晚)以下的目標,CCD傳感器通常能看到的照度范圍在0.1~3Lux,是CMOS傳感器感光度的3到10倍,所以目前一般CCD攝像機的圖像質(zhì)量要優(yōu)于CMOS攝像機。
Sqs`E[G* 5,C,q%2 CMOS可以將光敏元件、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、存儲器、數(shù)字信號處理器和計算機接口控制電路集成在一塊硅片上,具有結(jié)構(gòu)簡單、處理功能多、速度快、耗電低、成本低等特點。CMOS攝像機存在成像質(zhì)量差、像敏單元尺寸小、填充率低等問題,1989年后出現(xiàn)了“有源像敏單元”結(jié)構(gòu),不僅有光敏元件和像敏單元的尋址開關(guān),而且還有信號放大和處理等電路,提高了光電靈敏度、減小了噪聲,擴大了動態(tài)范圍,使得一些參數(shù)與CCD攝像機相近,而在功能、功耗、尺寸和價格方面要優(yōu)于CCD,逐步得到廣泛的應(yīng)用。CMOS傳感器可以做得非常大并有和CCD傳感器同樣的感光度,因此非常適用于特殊應(yīng)用。CMOS傳感器不需要復(fù)雜的處理過程,直接將圖像半導(dǎo)體產(chǎn)生的電子轉(zhuǎn)變成電壓信號,因此就非?,這個優(yōu)點使得CMOS傳感器對于高幀攝像機非常有用,高幀速度能達到400到100000幀/秒。
}|,y`ui\ 9&cZIP 按輸出圖像信號格式劃分
S6]': 8*wI^*Q 模擬攝像機
F*f)Dv$p I?QKd@ 模擬攝像機所輸出的信號形式為標準的模擬量視頻信號,需要配專用的圖像采集卡才能轉(zhuǎn)化為計算機可以處理的數(shù)字信息。模擬攝像機一般用于電視攝像和監(jiān)控領(lǐng)域,具有通用性好、成本低的特點,但一般
分辨率較低、采集速度慢,而且在圖像傳輸中容易受到噪聲干擾,導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降,所以只能用于對圖像質(zhì)量要求不高的機器視覺系統(tǒng)。常用的攝像機輸出信號格式有:
}8HLyK,4 zlfm})+G PAL(黑白為CCIR),中國電視標準,625行,50場
Tx*m
p+q NTSC(黑白為EIA),日本電視標準,525行,60場
c+JlM1p@ SECAM
=>G A_ S-VIDEO
Ty=}A MMyE 分量傳輸
duI8^&| W4<}w-AoEp 數(shù)字攝像機
Ero3A'f {8' 5 數(shù)字攝像機是在內(nèi)部集成了A/D轉(zhuǎn)換電路,可以直接將模擬量的圖像信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息,不僅有效避免了圖像傳輸線路中的干擾問題,而且由于擺脫了標準視頻信號格式的制約,對外的信號輸出使用更加高速和靈活的數(shù)字信號傳輸協(xié)議,可以做成各種分辨率的形式,出現(xiàn)了目前數(shù)字攝像機百花齊放的形勢。常見的數(shù)字攝像機圖像輸出標準有:
utr_fFu U&6f}=vC IEEE1394
?U |lZ~o USB2.0
zy|hf<V DCOM3
.qZ<ROZ RS-644 LVDS
<x/&Ml+ Channel Link LVDS
R`c5-0A Camera Link LVDS
du !.j 千兆網(wǎng)
T4[eBO xRfX:3 按像元排列方式劃分
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