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1、机器视觉之CCD与CMOS对比图像传感器，也叫感光元件，是一种将光学图像转换为电子信号的设备，是 工业相机、数码相机等电子光学设备的核心部件。根据原件的不同，可分为CCD 和CMOS两大类。CCD是应用在摄影摄像方面的高端技术元件，CMOS则应用于较 低影像品质的产品中。那它们之间的区别有哪些呢？这里用一个表格来分析它们 之间的区别，见下图：成像过程集成性噪声速度其他优点缺点 应用领域CCD光学信号转换 成电荷信号， 再经过放大和 转换，由一个 输出节点统一 读出。CMOS每个像素的信 号放大器各自 进行电荷-电 压的转换，以 类似DRAM的方 式读出。集成在半导体 单晶材料上， 仅能输出模拟
2、 电信号，需要 三组不同电压 的电源同步控 制电路，集成 度非常低。芯片能将图像 信号放大器、 信号读取电路 、转换电路、 信号处理器及 控制器等集成 到一块芯片 上，集成度高采用PN结或二 氧化硅（si。？）隔离 层隔离噪声， 噪声相对比较 小。采用逐个光敏 输出，只能按 照规定的程序 输出，速度较 慢。低照度效果好 、信噪比高、 通透感强、色 彩还原能力佳 、高解析度、 高敏感度、动 态范围广。成本高、功耗 大。数码摄影、天 文学、交通、 医疗等领域中 广泛应用。集成度高，各 元件、电路之 间很近，干扰 较严重，噪声 大。有多个电荷一 电压转换器和 行列开关控 制，读出速度 快很多。功耗小
3、、成本 低。在低照度环境 和信噪处理方 面存在不足。工业检测应用 、安保安防应 用、消费型商 业数码相机应 用。由各自自身的特点决定，CCD更适合于对相机性能要求非常高而对成本控制 不太严格的应用领域，如天文，高清晰度的医疗X光影像、和其他需要长时间曝 光，对图像噪声要求严格的科学应用。CMOS能应用当代大规模半导体集成电路 生产工艺来生产，如今CMOS的水平使它们更适合应用于要求空间小、体积小、 功耗低而对图像噪声和质量要求不是特别高的场合，如大部分有辅助光照明的工 业检测应用、安防保安应用、和大多数消费型商业数码相机应用。CCD起步早，且在上世纪末的25年里，CCD技术一直统领着图像传感器
4、件的 潮流。而随着科学不断的进步，作为图像传感器，CMOS已经克服早期的许多缺 点，在其本身具备的集成性、低功耗、低成本的优势基础上，噪声与敏感度方面 有了很大的提升，与CCD传感器差距不断缩小，发展到了在图像品质方面可以与 CCD技术较量的水平。CCD和CMOS图像传感器各有利弊，在整个图像传感器市场 上它们相互竞争又相互补充，在有些时候，两种传感器之间是互补的，可以适用 在不同的应用场合。对于工业相机选择传感器的问题，要以满足机器视觉系统需 求为标准；对机器视觉系统的选择，要以生产检测、工况监控等需求为标准，根 据需求选择合适的传感器就行了。对于机器视觉系统、工业相机来说，不论是哪种传感器更为强大，他们技术 的进步都将极大推动工业相机市场及机器视觉行业的发展。
