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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。
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。
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。
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。
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。
假设检测一个物体的表面划痕,要求拍摄的物体大小为10*8mm,要求的检测精度是0.01mm。假设我们要拍摄的视野范围在12*10mm,那么相机的低分辨率应该选择在:(12/0.01)*(10/0.01)=1200*1000,约为120万像素的相机,也就是说一个像素对应一个检测的缺陷的话,那么低分辨率不少于120万像素,但市面上常见的是130万像素的相机,因此一般而言是选用130万像素的相机。
对于检测精度要求很高,面阵相机的分辨率达不到要求的情况下,当然线阵相机是必然的一个选择。
传输接口
根据传输的距离、稳定性、传输的数据大小(带宽)选择USB、1394、Camerlink、百兆/千兆网接口的相机。
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