在過(guò)去,CMOS圖像傳感器給人的印象是低端產(chǎn)品,到今日,以?shī)蕵?lè)為主的攝像機(jī)、手機(jī)拍攝組件,直至大紫大紅的網(wǎng)上攝像機(jī)也多為CMOS傳感器。同時(shí)
,科學(xué)級(jí)sCMOS相機(jī)在圖像質(zhì)量上已取得長(zhǎng)足的進(jìn)步,即使在對(duì)圖像質(zhì)量要求較高的投影儀上也獲得了使用。
科學(xué)級(jí)sCMOS相機(jī)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)
使用科學(xué)級(jí)sCMOS相機(jī),可*科學(xué)應(yīng)用中對(duì)于低噪聲、高幀速、寬動(dòng)態(tài)范圍及高分辨率的需求??茖W(xué)級(jí)sCMOS相機(jī)具有EMCCD相同的噪聲等級(jí),使得EMCCD的低噪聲優(yōu)勢(shì)幾近喪失。SCMOS相機(jī)的高性能決定了其可以替代EMCCD的在絕大部分應(yīng)用領(lǐng)域。
科學(xué)級(jí)sCMOS相機(jī)對(duì)EMCCD的優(yōu)勢(shì)有:
1)高分辨率百萬(wàn)像素
2)真正的高動(dòng)態(tài)范圍
3)芯片不需要隨時(shí)間進(jìn)行線(xiàn)性校準(zhǔn)
4)無(wú)需深度制冷來(lái)減少增益噪聲
5)增加增益值時(shí)不會(huì)降低動(dòng)態(tài)范圍
6)無(wú)EMCCD普遍存在的芯片老化問(wèn)題
科學(xué)級(jí)sCMOS相機(jī)是目前機(jī)器視覺(jué)zui為常用的圖像傳感器。它集光電轉(zhuǎn)換及電荷存貯、電荷轉(zhuǎn)移、信號(hào)讀取于一體,是典型的固體成像器件。CCD的突出特點(diǎn)是以電荷作為信號(hào),而不 同于其它器件是以電流或者電壓為信號(hào)。這類(lèi)成像器件通過(guò)光電轉(zhuǎn)換形成電荷包,而后在驅(qū)動(dòng)脈沖的作用下轉(zhuǎn)移、放大輸出圖像信號(hào)。
科學(xué)級(jí)sCMOS相機(jī)介紹
典型的科學(xué)級(jí)sCMOS相機(jī)由光學(xué)鏡頭、時(shí)序及同步信號(hào)發(fā)生器、垂直驅(qū)動(dòng)器、模擬/數(shù)字信號(hào)處理電路組成。CCD作為一種功能器件,與真空管相比,具有無(wú)灼傷、無(wú)滯后、低電壓工作、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。以Microvision的MV- VS-L系列1394接口一體化工業(yè)CCD相機(jī)為例,數(shù)字面陣CCD逐行掃描,可通過(guò)外部信號(hào)觸發(fā)采集或連續(xù)采集。廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)在線(xiàn)檢測(cè)、智能交通,機(jī)器視覺(jué),科研,軍事科學(xué),航天航空等眾多領(lǐng)域,比CMOS數(shù)字相機(jī),無(wú)論是靜態(tài)采集還是動(dòng)態(tài)采集,均可以得到無(wú)變形的高質(zhì)圖像。
無(wú)論是CMOS還是CCD,它們都是用光敏像元陣列將入射的光圖像轉(zhuǎn)換成像元內(nèi)的電荷,所不同的是將這些像元中的電荷取出,并轉(zhuǎn)換成電壓的方式和途徑不同。CCD是用電荷量來(lái)載荷圖像信息的,而科學(xué)級(jí)sCMOS相機(jī)是用電壓量來(lái)載荷圖像信息的。
科學(xué)級(jí)sCMOS相機(jī)有*的集成度、低功耗和小尺寸的優(yōu)勢(shì);但在圖像質(zhì)量,特別在低照度下和靈活性方面就要遜色多了。所以CMOS適合于批量大、有空間和重量限制,而圖像質(zhì)量要求不是太高的領(lǐng)域,包括機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中對(duì)圖像質(zhì)量要求不嚴(yán)的場(chǎng)合。