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什么是CCD高光谱相机?CCD与CMOS高光谱相机有何区别?

发布时间:2023-04-03
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​高光谱相机根据其传感器的不同,可以分为CCD高光谱相机和CMOS高光谱相机两种。本文对CCD高光谱相机的定义、种类极其与CMOS高光谱相机的区别做了简要的介绍,感兴趣的朋友不妨了解一下!

高光谱相机根据其传感器的不同,可以分为CCD高光谱相机和CMOS高光谱相机两种。本文对CCD高光谱相机的定义、种类极其与CMOS高光谱相机的区别做了简要的介绍,感兴趣的朋友不妨了解一下!

CMOS高光谱相机

什么是CCD高光谱相机?

根据所采用芯片的不同可将工业生产的相机大致分为以下两种类型:基于CCD(Charge Coupled Device)芯片和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)芯片的相机。它们都能够将光信号转换为电信号,即光电转换。CCD相机的原理是当光线照射到芯片上时,CCD芯片上的感光单位能够将获取的光信号转换为电信号,同时将电信号作用于能够对图像信号进行还原的特殊组件上,这样就得到了一幅图像,即实现了图像的拍摄过程。


CCD高光谱相机的种类:

CCD相机主要分为以下5种类型:面阵CCD相机,全幅面CCD相机,线阵CCD相机,三线CCD相机以及交织传输相机。其中,第一种只有1个 CCD芯片;线阵CCD相机在实现光电转换时采用的芯片数量是面阵CCD相机的3倍;三线CCD相机的命名是因为它有三排并行传感器覆盖RGB 三色滤镜。

CCD相机的主要参数有:芯片尺寸,即相机采用CCD芯片的尺寸;芯片种类,不同相机所用CCD芯片不同;最大帧速率,即每秒采集的图片帧数,这个概念是针对面阵相机而言,线阵相机采集图片的速率用行数进行描述,即行频;曝光方式,线阵相机只有一种逐行曝光的方式,面阵相机的曝光方式有帧曝光、场曝光和滚动行曝光等;单位像素尺寸,即相机里一个芯片上单位像素的大小,它直接影响所拍图像的质量;靶面尺寸,是由芯片尺寸和单位像素尺寸共同决定。


CCD相机与CMOS高光谱相机的区别:

由于CCD相机体积很小、清晰度较高、抗磁场干扰及抗震特性较好,因而适用于环境恶劣的工厂等艰苦环境,相对比而言,在这方面CMOS相机不及CCD相机。它们之间存在的区别主要表现在以下5个方面。

(1)噪声。由于放置放大器的数量差别导致CCD的噪声相对CMOS较小,并且图像品质也得到了大幅度提高;

(2)分辨率。在同一尺寸下,CCD分辨率较高;

(3)灵敏度。CMOS信号传递是以点为单位,而CCD是以行为单位进行信号传递,CCD的灵敏度要高于CMOS;

(4)耗电量。CMOS的耗电量比CCD小得多,据计算仅是CCD的1/8-1/10;

(5)成本。CMOS传感器的制造成本相对低廉。

因此CCD相机会用在对图像要求相对较高的场合。相机作为图像采集系统的关键组件,直接决定了采集到图像的分辨率和图像质量。

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