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忆过去看未来,小议工业相机发展趋势

忆过去看未来,小议工业相机发展趋势

回忆过去50年工业相机发展史,不难看出CCD相机、CMOS相机长期并存占据着工业相机整个市场;展望未来,数字相机取代模拟相机,成为机器视觉技术发展之关键。面对市场需求,CCD相机、CMOS相机为何可以长期并存?数字工业相机又具何优势可独占鳌头?带着种种疑问,艾菲特小编在上海机器视觉展会期间专门采访了复旦大学教授陈雁秋先生。

  陈雁秋先生分别从工业相机分类、CCD相机与CMOS相机差异以及数字相机优势三个方面阐述了工业相机标准发展趋势,并对相应市场需求,做了发展预测,下面是采访陈先生的具体内容:

上海机器视觉展会陈雁秋工业相机专场研讨会

  一、工业相机详细分类:

  工业相机的选择一般要根据需求来确定,熟悉工业相机分类尤为重要。1)按照芯片类型可分为CCD相机、CMOS相机;2)按照传感器结构特性可分为线阵相机、面阵相机;3)按照扫描方式可分为隔行扫描相机、逐行扫描相机;4)按照分辨率大小可分为普通分辨率相机、高分辨率相机;5)按照输出信号方式可分为模拟相机、数字相机;6)按照输出色彩可分为单色(黑白)相机、彩色相机;7)按照输出信号速度可分为普通速度相机、高速相机;8)按照响应频率范围可分为可见光(普通)相机、红外相机、紫外相机等。

  二、CCD相机与CMOS相机差异

  CCD相机与CMOS相机两者的原理基本上是相同的,差异存在于两者的性能上,其中包括:1)噪声差异。由于CMOS的每个感光二极管都需要搭配一个放大器,而CCD只需要一个放大器放在芯片边缘,那么与CMOS相比,CCD的噪声就相对少了很多,图像品质相应的就会高一些;2)耗电量差异。CMOS采用主动式图像采集方式,而CCD为被动式采集方式,那么,CCD的耗电就要比CMOS多;3)分辨率差异。由于CMOS的每个像素都比CCD复杂,但像素尺寸却达不到CCD的水平,因此,相同尺寸下的CCD与CMOS时,CCD的分辨率通常会略高;4)灵敏度差异。因为CMOS是点直接读取信号,而CCD则是行间接读取信号,因此CCD的灵敏度要高于CMOS;5)成本差异。由于控制CCD的成品率比CMOS要麻烦,因此,CCD的制造成本就相对高于CMOS。也就是说,什么样标准的工业相机是发展的趋势完全是由客户的需要、市场的需求来决定的。例如,如果市场需要的是价格便宜,耗电量低的,那么CMOS相机就是发展趋势;如果市场需要的是分辨率高、感光性好的,那么CCD相机就会是发展的趋势。

  三、数字工业相机优势

  我们来看下数字相机与模拟相机的差异,实际上大部分的市场人士都认为数字化将是机器视觉领域发展的趋势,是工业相机的标准类型,对数字相机取代模拟相机的前景非常看好。那么,我们就着重来看数字相机,数字工业相机按接口标准不同分为USB、1394、CameraLink和Gige这四大类。USB具有成本低、传输速度快、使用方便、连接灵活、独立供电等优点,1394相较于USB来说,成本相对高,但传输速度更快,而CameraLink能够解决大数据量传送问题,Gige则能够解决长距离传输问题。如此看来,标准的选择依然是根据市场的需求来决定的。

  综上所述,今后工业相机标准发展趋势如何完全由市场需求来确定,不同客户会根据需求预算、能源损耗、传输数据量、传输距离、使用方便性等特点,选择合适的工业相机。

本文转自:艾菲特光电工业相机技术专栏   原文地址:http://www.aftvision.com/server/Camera-trend.html 

 

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