數(shù)字CCD高光相機與模擬CCD高光相機有什么區(qū)別?怎么選購?
發(fā)布時間:2023-04-03
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?CCD高光譜相機按照輸出信號特點的不同,可以分為數(shù)字CCD相機與模擬CCD相機兩大類,許多的朋友對此不是很了解,本文對數(shù)字CCD相機與模擬CCD相機的區(qū)別及選購方法做了簡要的介紹,感興趣的朋友可以了解一下!
CCD高光譜相機按照輸出信號特點的不同,可以分為數(shù)字CCD相機與模擬CCD相機兩大類,許多的朋友對此不是很了解,本文對數(shù)字CCD相機與模擬CCD相機的區(qū)別及選購方法做了簡要的介紹,感興趣的朋友可以了解一下!
數(shù)字CCD高光譜相機與模擬CCD高光譜相機的區(qū)別:
按照輸出信號的特點,CCD相機有模擬和數(shù)字兩大類,廉價的模擬相機總是與標(biāo)準(zhǔn)電視信號相關(guān)聯(lián),應(yīng)用在電視、多媒體等廣播、娛樂領(lǐng)域,一般分辨率不高,如常見為720x485,數(shù)據(jù)傳輸率也不高,不會超過13Hz,顯然在對精度要求較高的工業(yè)視覺檢測領(lǐng)域,此類相機早已顯的力不從心。而對數(shù)字相機而言,其分辨率可以做到很高,如面陣相機,能達到400萬像素(2048×2048)至1600萬像(4096×4096)乃至更高,對于線陣相機,常見的有4096,8291。
數(shù)字CCD相機與模擬CCD相機的差異主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1)灰度階
如果視覺系統(tǒng)要區(qū)分更細(xì)微的細(xì)節(jié),就要求CCD相機提供更多比特的灰度階,如10bit或更多。在這方面,模擬相機受RS170A標(biāo)準(zhǔn)的限制,只能提供最多6bit灰度階的圖像
2)噪聲
兩種CCD相機都會給圖像采集卡帶來噪聲,但是,數(shù)字相機是在相機內(nèi)部對模擬信息進行量化,這個環(huán)境是相對靜態(tài)、屏蔽了電子噪聲的,而模擬相機的輸出信號受相機附近的電器設(shè)備及傳輸電纜影響,因此在被圖像采集卡量化以前,大量噪聲已經(jīng)被加了進去。
3)信號格式
數(shù)字CCD相機使用差分信號通過雙絞線傳輸圖像,國際標(biāo)準(zhǔn)格式有RS422和EIA-644,圖像采集卡根據(jù)這些信號的格式來接受圖像,因此一些普通的噪聲可以被濾掉。
4)幀速率
RS170或其它國際電視標(biāo)準(zhǔn)限制傳輸幀數(shù)為每秒25-30幀,因此,如果想得到更多的信息,只能選擇數(shù)字相機。
通過以上與模擬相機比較可見,數(shù)字相機有著前者不可比擬的一些優(yōu)勢,因此實際上數(shù)字CCD相機是工業(yè)檢測的唯一選擇。
數(shù)字CCD高光譜相機的分類和特點:
當(dāng)前常用的數(shù)字CCD相機產(chǎn)品按照其結(jié)構(gòu)特點主要有兩大類:面陣和線陣相機。
1)線陣CCD相機
對于線陣CCD,它的像敏單元全部集中在一條線上,因此可以直接接受一維光信號,但不能直接將二維圖像轉(zhuǎn)變?yōu)橐曨l信號輸出,為了得到整個二維圖像的視頻信號,就必須用掃描的方法用多個一維圖像組成實現(xiàn)。線陣CCD傳感器包含以下優(yōu)點:
a.在同樣的空間分辨濾下,與面陣CCD相比,其性價比較高;
b.動態(tài)范圍較大;
c.拍攝運動物體所得的圖像不會產(chǎn)生模糊現(xiàn)象。
但它在應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)注意以下問題:
a.在整個視場中,照明應(yīng)保證均勻;
b.因為線陣器件光積分時間較短,所以對光強的要求較高;
c.常常需要外同步信號來控制行和幀的輸出;
d.因為光學(xué)鏡頭有一定的弧度,會產(chǎn)生細(xì)小誤差,所以要求光學(xué)的中心與圖像的中心盡可能一致。
2)面陣CCD相機
由一維線陣CCD攝像器件的光敏單元及位移寄存器排列成二維陣列,就構(gòu)成了面陣 CCD.面陣 CCD 的結(jié)構(gòu)一般有 3 種。第一種是幀轉(zhuǎn)性 CCD.它由上、下兩部分組成,上半部分是集中了像素的光敏區(qū)域,下半部分是被遮光而集中垂直寄存器的存儲區(qū)域。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)較簡單并容易增加像素數(shù),缺點是CCD尺寸較大,易產(chǎn)生垂直拖影。第二種是行間轉(zhuǎn)移性 CCD。它是目前 CCD 的主流產(chǎn)品,它們是像素群和垂直寄存器在同一平面上,其特點是在1個單片上,價格低,并容易獲得良好的攝影特性。第三種是幀行間轉(zhuǎn)移性 CCD。它是第一種和第二種的復(fù)合型,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但能大幅度減少垂直拖影并容易實現(xiàn)可變速電子快門等優(yōu)點。
線陣CCD攝像機使用的成像器件是線陣的CCD探測器,一次只能觀察物體的一個條狀部分,所以要實現(xiàn)成像,攝像頭和物體必須相對運動,完成掃描,把每次探測到的結(jié)果銜接起來得到完整的圖像。這就導(dǎo)致了兩個基本要求:一是這個過程中光源的強度不能發(fā)生變化,二是相對運動的速度必須是均勻的。而面陣的CCD攝像機采用的是二維的CCD芯片,實現(xiàn)了一次成像。
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