视觉检测设备中相机内部芯片的工作原理

在视觉检测设备中，相机的作用是将通过镜头投影到传感器的图像传送到能够储存、分析和显示的机器设备上。

一般情况下，工业相机按照芯片类型可以分为CCD相机和CMOS相机，当然也有一些其他的芯片。

这里我们只讨论市场主流的CCD相机和CMOS相机的工作原理。数码相机的CCD和CMOS都深藏于相机内部，就算您有机会看到它们的样子，也很难进行区分。

CCD芯片相机：
CCD芯片工作原理，如图所示：

在感光像点接受光照之后，感光元件产生对应的电流，电流大小与光强对应，因此感光元件直接输出的电信号是模拟的。

在CCD传感器中，每一个感光元件都不对此作进一步的处理，而是将它直接输出到垂直寄存器，传到水平寄存器中，能形成统一的输出。

由于感光元件生成的电信号实在太微弱了加上在此过程中会产生大量电压损耗，无法直接进行模数转换工作，因此这些输出数据必须做统一的放大处理—这项任务是由CCD传感器中的放大器专门负责，经放大器处理之后，每个像点的电信号强度都获得同样幅度的增大；因信号只通过一个放大器进行放大，所以产生的噪点较少。

但由于CCD本身无法将模拟信号直接转换为数字信号，因此还需要一个专门的模数转换芯片进行处理，以二进制数字图像矩阵的形式输出给专门的DSP处理芯片。

CMOS芯片相机：
CMOS工作原理，如图所示：

而对于CMOS传感器，上述工作流程就完全不适用了。

CMOS传感器中每一个感光元件都直接整合了放大器和模数转换逻辑，当感光二极管接受光照、产生模拟的电信号之后，电信号首先被该感光元件中的放大器放大，然后直接转换成对应的数字信号。换句话说，在CMOS传感器中，感光元件都可产生数字输出，所得数字信号合并之后被直接送交DSP芯片处理，问题恰恰是发生在这里，CMOS感光元件中的放大器属于模拟器件，无法保证每个像点的放大率都保持严格一致，致使放大后的图像数据无法代表拍摄物体的原貌—体现在输出结果上，就是图像中出现大量的噪声，品质明显低于CCD传感器，不过目前这方面的技术已大幅改善。

以上是盈泰德科技向大家分享视觉检测设备中相机内部CCD芯片与CMOS芯片的工作原理，工业相机在视觉检测设备中起到的作用就相当于我们人类的眼睛，相机的好坏决定着一台视觉检测设备能否正常工作，如果你的工业生产线中，可能需要用得上机器视觉检测方面的技术，那么不妨和我们盈泰德科技聊聊，我们会先根据你的需求分析，从一个专业的角度来给一个合适你的方案，即使没达成合作，我们也希望能多认识个朋友，每一位和我们沟通过的朋友，你们的信任和满意，都是我们的鞠躬尽瘁的方向。