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机器视觉系统CCD相机与CMOS相机的比较
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时间:2012-10-16 15:30:55

在对机器视觉相机分类的介绍中,我们提到根据芯片结构的不同,机器视觉系统相机可以分为CCD相机和CMOS相机两种。同时,也提到这两种相机之间存在一定的差别,因此无所谓是CCD相机好还是CMOS相机好,他们都具有一定的优势与劣势,只是他们的偏重不同,因此,用户在选择时还是应按照应用的具体需求来选择合适的种类。上次对两种相机的区别只是简单带过,那么下面我们就来仔细研究两者的主要区别,也方便客户从区别上能够简单的做出选择。

    一、成像方面

CCD相机与CMOS相机都是通过光电转换来实现成像的,在这一点上,两者是相同的,而他们最主要的差别就在实现转换的方式上。CCD相机采取的是集中转换的方式,其芯片中一般仅有一个或只有少数的几个输出节点供信息进行统一读出,使得整个转换过程既具一致性又比较简单省时;而CMOS相机由于其芯片中的每个像素都有各自的信号放大器,因此,一般采用的各自转换的方式,其信号在读出时是比较分散的,也比较耗时。不过,相对应的由于CCD相机信号读出方式集中,因此对信号带宽的要求比较严格,这无疑就加大了功耗,在这一点上比起CMOS相机就有所不足了。所以我们说两者没有明确的好坏之分,单纯只是在某方面比较有优势,而在某方面又会有劣势而已。

二、工艺方面

CCD芯片将电路和器件全部集成在半导体单晶材料上的,工艺相对较为复杂,性能也比较好,但却因为其本身仅能输出模拟电信号,想要完成成像还需要另外添加众多组件,因此没法实现高集成度;而CMOS是将器件集成在了金属氧化物的版单体材料上,只需一块芯片就可以实现相机的的所有基本功能,集成度颇高。同时CMOS的这种工艺相对来说复杂度要小一些,那么相应的成本就会相对于CCD来说,更为便宜。

三、速度方面             

CCD相机是采用逐个信号输出的模式,所以速度较慢;而相反,CMOS相机由于是多个电荷转换器一起运作,所以想对速度比较快。不过,虽然CCD相机的读出速度较慢,但其读出的准确度与消杂性都是比较有优势的。

四、噪声方面

CCD采用的是PN结或二氧化硅隔离层隔离噪声,除噪效果更加明显,图像的清晰度与品质更具优势;同时,CMOS相机由于具有高度的集成性,器件之间距离太近,以致于加大了噪声的干扰程度,噪声对成像的影响就相对较大。

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