工业相机中CCD和COMS的区别

2016-07-25技术资料

工业相机是机器视觉系统的核心部件,其本质功能完成是将光信号转变成电信号的过程,相比于普通相机来说,具有更高的传输力、抗干扰力以及稳定的成像能力。工业相机根据不同的分类标准,可以有多种分类,其中根据芯片类型的不同可以分为CCD相机与CMOS相机两种,目前市面上工业相机大多是基于CCD和CMOS为芯片的相机。这里面,CCD全称电荷耦合元件,CMOS全称互补金属氧化物半导体,两者都是图像传感器,都是工业相机的精髓。

线阵CCD 的图像结果

CCD是目前机器视觉最为常用的图像传感器。它集光电转换及电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体,是典型的固体成像器件。典型的CCD工业相机由光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路组成。CCD作为一种功能器件,与真空管相比,具有无灼伤、无滞后、低电压工作、低功耗、低噪声、高灵敏度、高分辨率等优点。德国SVS相机的SVCam-ECO2系列就是CCD工业相机,广泛应用于工业生产线在线检测、智能交通,机器视觉,航天航空等众多领域。

CMOS图像传感器的开发最早出现在20世纪70 年代初,不过,随着CMOS图像传感器技术的不断进步,在其本身具备的集成性、低功耗、低成本等优势,近几年也在市场上有了很高的地位。甚至有些业内人士认为未来的传感器市场,应是CMOS的天下。CMOS图像传感器将光敏元阵列、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换电路、图像信号处理器及控制器集成在一块芯片上,还具有局部像素的编程随机访问的优点。其经典代表是加拿大PixeLink相机就是专业的CMOS工业相机,为客户提供多种选择。

目前,CCD在性能方面还仍然优于CMOS,但是CMOS在价格方面的优势却也是非常明显的,所有,在有些时候,两种传感器之间是互补的,可以适用在不同的应用场合。CMOS的技术尽管在不断进步,尤其是噪声与敏感度方面有了很大的提升,但在高速检测方面仍处于劣势;CCD性能相对较占优势,但正是为了达到这一性能优势,使其成本过高、功耗相对较大。

对工业相机的选择,要以满足机器视觉系统需求为标准;对机器视觉系统的选择,要以用户生产检测、工况监控等需求为标准。因此,哪一种传感器更好,就就取决于用户的需求。例如用户需要用于高速检测的项目时,就可以选择CCD相机,而如果用户需要选择价格便宜的相机时,CMOS就是最合适的选择。所以,我们可以说CCD和CMOS都有自己不同的技术特性及市场定位,不管哪一种,只要符合用户的需求,对于工业相机来说,都是有利的。