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数字CCD高光相机与模拟CCD高光相机有什么区别?怎么选购?

发布时间:2023-04-03
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​CCD高光谱相机按照输出信号特点的不同,可以分为数字CCD相机与模拟CCD相机两大类,许多的朋友对此不是很了解,本文对数字CCD相机与模拟CCD相机的区别及选购方法做了简要的介绍,感兴趣的朋友可以了解一下!

CCD高光谱相机按照输出信号特点的不同,可以分为数字CCD相机与模拟CCD相机两大类,许多的朋友对此不是很了解,本文对数字CCD相机与模拟CCD相机的区别及选购方法做了简要的介绍,感兴趣的朋友可以了解一下!

高光谱相机

数字CCD高光谱相机与模拟CCD高光谱相机的区别:

按照输出信号的特点,CCD相机有模拟和数字两大类,廉价的模拟相机总是与标准电视信号相关联,应用在电视、多媒体等广播、娱乐领域,一般分辨率不高,如常见为720x485,数据传输率也不高,不会超过13Hz,显然在对精度要求较高的工业视觉检测领域,此类相机早已显的力不从心。而对数字相机而言,其分辨率可以做到很高,如面阵相机,能达到400万像素(2048×2048)至1600万像(4096×4096)乃至更高,对于线阵相机,常见的有4096,8291。

数字CCD相机与模拟CCD相机的差异主要体现在以下几个方面:

1)灰度阶

如果视觉系统要区分更细微的细节,就要求CCD相机提供更多比特的灰度阶,如10bit或更多。在这方面,模拟相机受RS170A标准的限制,只能提供最多6bit灰度阶的图像

2)噪声

两种CCD相机都会给图像采集卡带来噪声,但是,数字相机是在相机内部对模拟信息进行量化,这个环境是相对静态、屏蔽了电子噪声的,而模拟相机的输出信号受相机附近的电器设备及传输电缆影响,因此在被图像采集卡量化以前,大量噪声已经被加了进去。

3)信号格式

数字CCD相机使用差分信号通过双绞线传输图像,国际标准格式有RS422和EIA-644,图像采集卡根据这些信号的格式来接受图像,因此一些普通的噪声可以被滤掉。

4)帧速率

RS170或其它国际电视标准限制传输帧数为每秒25-30帧,因此,如果想得到更多的信息,只能选择数字相机。

通过以上与模拟相机比较可见,数字相机有着前者不可比拟的一些优势,因此实际上数字CCD相机是工业检测的唯一选择。


数字CCD高光谱相机的分类和特点:

当前常用的数字CCD相机产品按照其结构特点主要有两大类:面阵和线阵相机。

1)线阵CCD相机

对于线阵CCD,它的像敏单元全部集中在一条线上,因此可以直接接受一维光信号,但不能直接将二维图像转变为视频信号输出,为了得到整个二维图像的视频信号,就必须用扫描的方法用多个一维图像组成实现。线阵CCD传感器包含以下优点:

a.在同样的空间分辨滤下,与面阵CCD相比,其性价比较高;

b.动态范围较大;

c.拍摄运动物体所得的图像不会产生模糊现象。

但它在应用中应当注意以下问题:

a.在整个视场中,照明应保证均匀;

b.因为线阵器件光积分时间较短,所以对光强的要求较高;

c.常常需要外同步信号来控制行和帧的输出;

d.因为光学镜头有一定的弧度,会产生细小误差,所以要求光学的中心与图像的中心尽可能一致。

2)面阵CCD相机

由一维线阵CCD摄像器件的光敏单元及位移寄存器排列成二维阵列,就构成了面阵 CCD.面阵 CCD 的结构一般有 3 种。第一种是帧转性 CCD.它由上、下两部分组成,上半部分是集中了像素的光敏区域,下半部分是被遮光而集中垂直寄存器的存储区域。其优点是结构较简单并容易增加像素数,缺点是CCD尺寸较大,易产生垂直拖影。第二种是行间转移性 CCD。它是目前 CCD 的主流产品,它们是像素群和垂直寄存器在同一平面上,其特点是在1个单片上,价格低,并容易获得良好的摄影特性。第三种是帧行间转移性 CCD。它是第一种和第二种的复合型,结构复杂,但能大幅度减少垂直拖影并容易实现可变速电子快门等优点。

线阵CCD摄像机使用的成像器件是线阵的CCD探测器,一次只能观察物体的一个条状部分,所以要实现成像,摄像头和物体必须相对运动,完成扫描,把每次探测到的结果衔接起来得到完整的图像。这就导致了两个基本要求:一是这个过程中光源的强度不能发生变化,二是相对运动的速度必须是均匀的。而面阵的CCD摄像机采用的是二维的CCD芯片,实现了一次成像。

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