工業(yè)CCD相機(jī)優(yōu)勢何在？就此問題中國機(jī)器視覺特意邀請(qǐng)了維視圖像技術(shù)部王經(jīng)理就CCD工業(yè)相機(jī)結(jié)構(gòu)原理、性能優(yōu)勢、具體應(yīng)用做了詳細(xì)解答。
工業(yè)CCD相機(jī)優(yōu)勢何在？就此問題中國機(jī)器視覺特意邀請(qǐng)了維視圖像技術(shù)部王經(jīng)理就strongCCD工業(yè)相機(jī)/strong結(jié)構(gòu)原理、性能優(yōu)勢、具體應(yīng)用做了詳細(xì)解答。王經(jīng)理說道，作為strong機(jī)器視覺系統(tǒng)/strong的重要組成部分之一，工業(yè)相機(jī)的分類也是多樣的，其按照類型可以分為CCD相機(jī)、CMOS相機(jī)。
CCD工業(yè)相機(jī)結(jié)構(gòu)原理：
CCD（chargecoupledevice）即電荷耦合器件60年代由美國貝爾實(shí)驗(yàn)室Boyle和Smith發(fā)明，是一種大規(guī)模集成電路工藝制作的半導(dǎo)體光電元件，它在半導(dǎo)體硅片上制有成千上萬個(gè)光敏元，產(chǎn)生與照在它上面的光強(qiáng)成正比的電荷。
CCD基本構(gòu)成單元是MOS電容器，它以電荷為信號(hào)，通過對(duì)金屬電極施加時(shí)鐘脈沖信號(hào)，在半導(dǎo)體內(nèi)部形成儲(chǔ)存載流子的勢阱。當(dāng)光或電注入時(shí)，將代表信號(hào)的載流子引入勢阱，再利用時(shí)鐘脈沖的規(guī)律變化，使電極下的勢阱作相應(yīng)變化，就可以使代表輸入信號(hào)的載流子在半導(dǎo)體表面作定向運(yùn)動(dòng)，再通過對(duì)電荷的收集、放大，把信號(hào)取出?，F(xiàn)今新型的CCD產(chǎn)品主要有底插式和側(cè)裝式兩種，其工作原理基本相同。

根據(jù)應(yīng)用的不同分別選用CCD或CMOS相機(jī)
CCD工業(yè)相機(jī)主要應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)物體的圖像提取，如貼片機(jī)機(jī)器視覺，當(dāng)然隨著CMOS技術(shù)的發(fā)展，許多貼片機(jī)也在選用CMOS工業(yè)相機(jī)。用在視覺自動(dòng)檢查的方案或行業(yè)中一般用CCD工業(yè)相機(jī)比較多。CMOS工業(yè)相機(jī)由成本低，功耗低也應(yīng)用越來越廣泛。2、分辨率的選擇考慮待觀察或待測量物體的精度，根據(jù)精度選擇分辨率。相機(jī)像素精度=單方向視野范圍大小/相機(jī)單方向分辨率。則相機(jī)單方向分辨率=單方向視野范圍大小/理論精度。若單視野為5mm長，理論精度為0.02mm，則單方向分辨率=5/0.02=250。然而為增加系統(tǒng)穩(wěn)定性，不會(huì)只用一個(gè)像素單位對(duì)應(yīng)一個(gè)測量/觀察精度值，一般可以選擇倍數(shù)4或更高。這樣該相機(jī)需求單方向分辨率為1000，選用130萬像素已經(jīng)足夠。其次看工業(yè)相機(jī)的輸出，若是體式觀察或機(jī)器軟件分析識(shí)別，分辨率高是有幫助的；若是VGA輸出或USB輸出，在顯示器上觀察，則還依賴于顯示器的分辨率，工業(yè)相機(jī)的分辨率再高，顯示器分辨率不夠，也是沒有意義的；利用存儲(chǔ)卡或拍照功能，工業(yè)相機(jī)的分辨率高也是有幫助的。3、與鏡頭的匹配傳感器芯片尺寸需要小于或等于鏡頭尺寸，C或CS安裝座也要匹配（或者增加轉(zhuǎn)接口）；

工業(yè)相機(jī)CCD,CMOS顯微鏡攝像頭,電子目鏡;高清攝像頭，工業(yè)智能相機(jī);數(shù)字?jǐn)z像頭;USB，VGA，GIGE千兆以太網(wǎng)工業(yè)相機(jī);工業(yè)檢測應(yīng)用V工業(yè)檢測顯微鏡廣泛應(yīng)用在電子元件、五金零件精密制造、PCB電路板、LED檢測、模具制造、手機(jī)維修、鐘表零件、票證識(shí)偽、紡織印刷、珠寶鑒定考古、生物教學(xué)、科研實(shí)驗(yàn)、微小精密器件生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域。畫質(zhì)高、使用方便、性能穩(wěn)定，將光學(xué)顯微鏡采集到的圖像數(shù)字化，顯示于液晶顯示器或大投影上，便于多人觀察、研究，或進(jìn)行影像測量，圖像分析、存儲(chǔ)打印等功能。電子目鏡/顯微鏡攝像頭USB接口數(shù)碼成像裝置可以連接到任何標(biāo)準(zhǔn)的三目生物顯微鏡、體視顯微鏡、金相顯微鏡上，拍攝數(shù)碼顯微圖象，它具有傳輸速度快，色彩還原好，圖象清晰，存儲(chǔ)方便能優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛的應(yīng)用于工業(yè)品管、教學(xué)研究、材料分析、臨床檢驗(yàn)，機(jī)器視覺等領(lǐng)域?？梢允鼓阍痉彪s的工作變的輕松、有趣和。
性能特點(diǎn)：1.連接方便，即插即用。通過USB2.0接口，不需要額外的采集設(shè)備，即可獲得實(shí)時(shí)的無壓縮視頻數(shù)據(jù)和對(duì)圖象的捕捉。適用于任何標(biāo)準(zhǔn)生物、體視及金相顯微鏡的拍攝2.操作簡單。操作軟件兼容性強(qiáng)，界面簡潔，只需5分鐘即可自行操作。自動(dòng)工作方式控制曝光速度、對(duì)比度、亮度、飽和度及影像尺寸等。拍攝軟件采用隨插即用模組化設(shè)計(jì)，有著的人機(jī)界面，使用者可輕易在電腦屏幕上進(jìn)行攝像拍攝操作。3.共享性強(qiáng)，數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)編輯。成像圖像可在計(jì)算機(jī)顯示屏顯示，能實(shí)時(shí)觀察圖像,方便顯微鏡的使用者，并可同時(shí)進(jìn)行編輯、處理、保存、傳輸數(shù)據(jù)。如配合投影機(jī)使用就可以組成一個(gè)電子多媒體教學(xué)、演示系統(tǒng)，提高設(shè)備了利用率、共享性和相互交流，讓您的使用氛圍更加人性化。

康耐視產(chǎn)品特點(diǎn)
無論生產(chǎn)的速度有多快，測量的精度有多高，配備無接縫式的應(yīng)用架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，都可以實(shí)現(xiàn)。
研究的機(jī)器視覺系統(tǒng)，都是一體化、精簡的視覺系統(tǒng)，不需要加處理器和額外的相機(jī)。配合cognex的in-sight產(chǎn)品。

CCD是60年代末期由貝爾試驗(yàn)室發(fā)明。開始作為一種新型的PC存儲(chǔ)電路，很快CCD具有許多其他潛在的應(yīng)用，包括信號(hào)和圖像（硅的光敏性）處理。
CCD是在薄的硅晶片上處理一系列不同的功能，在每一個(gè)硅晶片布幾個(gè)相同的IC等可產(chǎn)生功能的元件，被選擇的IC從硅晶片上切下包裝在載體里用在系統(tǒng)上?？偨Y(jié)下來，CCD主要有以下幾種類型:
1、面陣CCD工業(yè)相機(jī):允許拍攝者在任何快門速度下一次曝光拍攝移動(dòng)物體。
2、線陣CCD工業(yè)相機(jī):用一排像素掃描過圖片，做三次曝光——分別對(duì)應(yīng)于紅、綠、藍(lán)三色濾鏡，正如名稱所表示的，線性傳感器是捕捉一維圖像。初期應(yīng)用于廣告界拍攝靜態(tài)圖像，線性陣列，處理高分辨率的圖像時(shí)，受局限于非移動(dòng)的連續(xù)光照的物體。
3、三線傳感器CCD工業(yè)相機(jī):在三線傳感器中，三排并行的像素分別覆蓋RGB濾鏡，當(dāng)捕捉彩片時(shí)，完整的彩片由多排的像素來組合成。三線CCD傳感器多用于數(shù)碼相機(jī)，以產(chǎn)生高的分辨率和光譜色階。
4、交織傳輸CCD工業(yè)相機(jī):這種傳感器利用單的陣列攝取圖像和電量轉(zhuǎn)化，允許在拍攝下一圖像時(shí)在讀取當(dāng)前圖像。交織傳輸CCD通常用于低端數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)和拍攝動(dòng)畫的廣播拍攝機(jī)。
5、全幅面CCD工業(yè)相機(jī):此種CCD具有更多電量處理能力，更好動(dòng)態(tài)范圍，低噪音和傳輸光學(xué)分辨率，全幅面CCD允許即時(shí)拍攝全彩圖片。全幅面CCD由并行浮點(diǎn)寄存器、串行浮點(diǎn)寄存器和信號(hào)輸出放大器組成。全幅面CCD曝光是由機(jī)械快門或閘門控制去保存圖像，并行寄存器用于測光和讀取測光值。圖像投攝到作投影幕的并行陣列上。此元件接收?qǐng)D像信息并把它分成離散的由數(shù)目決定量化的元素。這些信息流就會(huì)由并行寄存器流向串行寄存器。此過程反復(fù)執(zhí)行，直到所有的信息傳輸完畢。接著，系統(tǒng)進(jìn)行的圖像重組。

防爆數(shù)碼相機(jī)適用分類防爆數(shù)碼相機(jī)適用范圍主要分為化工和煤礦，用在化工區(qū)域的通常稱為化工防爆數(shù)碼相機(jī)，用在煤礦區(qū)域的通常稱為礦用防爆數(shù)碼相機(jī)，既可以在化工區(qū)域使用又可以在煤礦區(qū)域使用的通常稱為雙證防爆數(shù)碼相機(jī)或通用防爆數(shù)碼相機(jī)。
防爆數(shù)碼相機(jī)拍照的原理：影像信息的轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)和傳輸?shù)炔考?，具有?shù)字化存取模式，與電腦交互處理和實(shí)時(shí)拍攝等特點(diǎn)。光線通過鏡頭或者鏡頭組進(jìn)入相機(jī)，通過數(shù)碼相機(jī)成像元件轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)通過影像運(yùn)算芯片儲(chǔ)存在存儲(chǔ)設(shè)備中。
大部分用戶忽略了防爆數(shù)碼相機(jī)的另一個(gè)功能：照相功能，跟防爆相機(jī)一樣可以拍照。防爆數(shù)碼攝像機(jī)一樣可以照相，在像素，時(shí)長要求不要的情況下，有時(shí)防爆數(shù)碼相機(jī)跟防爆數(shù)碼攝像機(jī)的功能是互相兼容的。
防爆數(shù)碼相機(jī)，基于其安全防爆性能，可以應(yīng)用于存在易燃易爆氣體或粉塵的危險(xiǎn)環(huán)境拍照和攝像，所以在下列行業(yè)使用廣泛：
1、煤礦采掘；
2、石油、天然氣勘探和開采（各個(gè)油田、油氣田）；
3、石油冶煉、生產(chǎn)（特別是煉油廠、乙烯廠以及相關(guān)的石油制品工廠）；
4、石油天然氣存儲(chǔ)（如油庫以及石油加工后如汽油、柴油等存儲(chǔ)油庫、儲(chǔ)氣罐站等）；
5、液化天然氣簡稱LNG開采、生產(chǎn)、運(yùn)輸企業(yè)等；
6、石油天然氣物流、危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸企業(yè)（如港口碼頭公司、石油運(yùn)輸公司、危險(xiǎn)化學(xué)品船舶運(yùn)輸公司和遠(yuǎn)洋運(yùn)輸公司等）；
7、城市煤氣、燃?xì)夤荆ò踩a(chǎn)、日常檢修、搶險(xiǎn)部門等）；
8、核電廠（安全、生產(chǎn)部門）；
9、使用液化天然氣LNG、煤氣或燃?xì)獍l(fā)電的電廠；
10、煤化工、煤制氣企業(yè)（焦化廠）；
11、的各類化工、化學(xué)公司；
12、油漆制造企業(yè)；
13、制藥企業(yè)；
14、世界的石油化工、化學(xué)、油漆、制藥企業(yè)在該國的分公司等；
15、安全生產(chǎn)監(jiān)督（簡稱局））；
16、煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)察局；
17、消防搶險(xiǎn)——消防；
18、海事局以及下屬海事處、執(zhí)法支隊(duì)；
19、質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局所屬特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)中心；
20、進(jìn)出口商品檢驗(yàn)檢疫局；
21、國土資源局；
22、安全評(píng)價(jià)公司或安全管理咨詢公司等；
23、保險(xiǎn)公司。

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