图像传感器的作用是将镜头所成的图像转变为数字或模拟信号输出,是视觉检测的核心部件,主要有CCD(电荷耦合器件, Charge Coupled Device)图像传感器和CMOS(互补金属氧化物半导体, Complementary Metal Oxide
Semiconductor)图像传感器两种,如图2-72所示。
1.CCD成像原理CCD成像原理是当光线与图像从镜头透过投射到CCD表面时,CCD就会产生电流,将感应到的内容转换成数码资料储存起来。CCD像素数目越多,单一像素尺寸越大,收集到的图像就会越清晰。
2.CMOS成像原理CMOS成像原理是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体,使其在CMOS上共存着带负电的N级和带正电的P级半导体,这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像CCD与CMOS的主要差异:CCD传感器中每一行中每一个像素的电荷数据都会依次传送到下一个像素中,由最底端部分输出,再经由传感器边缘的放大器进行放大输出;而在CMOS传感器中,每个像素都会邻接一个放大器及AD转换电路,用类似内存电路的方式将数据输出造成这种差异的原因在于:CCD的特殊工艺可保证数据在传送时不会失真,因此各个像素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理;而CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声,因此,必须先放大再整合各个像素的数据。
CMOS虽然成像质量不如CCD,但是CMOS因为耗电少(仅为CCD芯片的1/10左右)、体积小、重量轻、集成度高、价格低,迅速得到各大厂商的青睐。目前除了专业摄像机,大部分带有摄像头设备使用的都是CMOS。
