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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传感器的每个感光二极管都搭配一个放大器,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在水平寄存器输出端的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。
像素深度是指每个像素用多少比特位表示。一般来说,每个像素的比特位数多,表达图像细节的能力强。
信噪比是指测量到的信号与测量到的总噪声之比。
动态范围用来描述每个像素能够分辨出的灰度等级。它是饱和电压(大的输出电平)摄像机输出的噪声之比。宽动态范围能够使场景中非常亮和非常昏暗部分的细节同时被清晰的显示,如人背向站在非常亮的光线下,背景的细节和人脸上的细节都能够看的非常清晰。
采集结束控制主要针对软件采集,单帧采集结束后自动清除采集命令,连续采集要由计算机发出命令清除设置的采集命令。
快门就是控制曝光时间。传统的照相机是通过机械快门对照射在底片上的光进行遮光动作实现曝光控制。在CCD或CMOS摄像机中是利用电子快门实现曝光控制。照射在传感器上的光不断发生光电转换,电子快门的原理是只储存一定曝光时间的信号电荷,然后进行输出。
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
数字相机采集到的是数字信号,数字信号不受电噪声影响,因此,数字相机的动态范围更高,能够向计算机传输更的信号。这个要根据实际需求来选择。
分辨率不是越高越好,是要根据系统实际应用需求来选择分辨率的大小。
但实际问题是,如果一个像素对应一个缺陷的话,那么这样的系统一定会极不稳定,因为随便的一个干扰像素点都可能被误认为缺陷,所以我们为了提高系统的度和稳定性,好取缺陷的面积在3到4个像素以上,这样我们选择的相机也就在130万乘3以上,即低不能少于300万像素,通常采用300万像素的相机为佳(我见过多的人抱着亚像素不放说要做到零点几的亚像素,那么就不用这么高分辨率的相机了。比如他们说如果做到0.1个像素,就是一个缺陷对应0.1个像素,缺陷的大小是由像素点个数来计算的,试问0.1个像素的面积怎么来表示?这些人以亚像素来忽悠人,往往说明了他们的没有常识性)。换言之,我们仅仅是用来做测量用,那么采用亚像素算法,130万像素的相机也能基本上满足需求,但有时因为边缘清晰度的影响,在提取边缘的时候,随便偏移一个像素,那么精度就受到了的影响。故我们选择300万的相机的话,还可以允许提取的边缘偏离3个像素左右,这就很好的了测量的精度。
如果我们要处理的是与图像颜色有关,那当然是采用彩色相机,否则建议你用黑白的,因为黑白的同样分辨率的相机,精度比彩色高,尤其是在看图像边缘的时候,黑白的效果更好。
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