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《面陣相機與線陣相機性能參數(shù)區(qū)別.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、CCD器件按其感光單元的排列方式分為線陣CCD和面陣CCD兩類。線陣CCD:結(jié)構(gòu)簡單，成本較低?？梢酝瑫r儲存一行電視信號.由于其單排感光單元的數(shù)目可以做得很多，在同等測量精度的前提下，其測量范圍可以做的較大，并且由于線陣CCD實時傳輸光電變換信號和自掃描速度快、頻率響應(yīng)高，能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)測量，并能在低照度下工作，所以線陣CCD廣泛地應(yīng)用在產(chǎn)品尺寸測量和分類、非接觸尺寸測量、條形碼等許多領(lǐng)域。面陣CCD:可以同時接受一幅完整的光像.面陣CCD有行間轉(zhuǎn)移（IT）型、幀間轉(zhuǎn)移（FT）型和行幀間轉(zhuǎn)移（FIT）型三種。對于面陣CCD來說，應(yīng)用面較廣，如面積、形狀、尺寸、位置，甚至溫度等的測量
2、。面陣CCD的優(yōu)點是可以獲取二維圖像信息，測量圖像直觀。缺點是像元總數(shù)多，而每行的像元數(shù)一般較線陣少，幀幅率受到限制，而線陣CCD的優(yōu)點是一維像元數(shù)可以做得很多，而總像元數(shù)角較面陣CCD相機少，而且像元尺寸比較靈活，幀幅數(shù)高，特別適用于一維動態(tài)目標(biāo)的測量。以線陣CCD在線測量線徑為例，就在不少論文中有所介紹，但在涉及到圖像處理時都是基于理想的條件下，而從實際工程應(yīng)用的角度來講，線陣CCD圖像處理算法還是相當(dāng)復(fù)雜的。由于生產(chǎn)技術(shù)的制約，單個面陣CCD的面積很難達(dá)到一般工業(yè)測量對視場的需求。線陣CCD的優(yōu)點是分辨力高，價格低廉，如TCD1501C型線陣CCD，光敏像元數(shù)目為5000，
3、像元尺寸為7μm×7μm×7μm(相鄰像元中心距)該線陣CCD一維成像長度35mm，可滿足大多數(shù)測量視場的要求，但要用線陣CCD獲取二維圖像，必須配以掃描運動，而且為了能確定圖像每一像素點在被測件上的對應(yīng)位置，還必須配以光柵等器件以記錄線陣CCD每一掃描行的坐標(biāo)。一般看來，這兩方面的要求導(dǎo)致用線陣CCD獲取圖像有以下不足：圖像獲取時間長，測量效率低；由于掃描運動及相應(yīng)的位置反饋環(huán)節(jié)的存在，增加了系統(tǒng)復(fù)雜性和成本；圖像精度可能受掃描運動精度的影響而降低，最終影響測量精度。即使如此，線陣CCD獲取圖像的方案在以下幾方面仍有其特有的優(yōu)勢：線陣CCD加上掃描機構(gòu)及位置反饋環(huán)節(jié)，其成本仍然
4、大大低于同等面積、同等分辨率的面陣CCD；掃描行的坐標(biāo)由光柵提供，高精度的光柵尺的示值精度可高于面陣CCD像元間距的制造精度，從這個意義上講，線陣CCD獲取的圖像在掃描方向上的精度可高于面陣CCD圖像；新近出現(xiàn)的線陣CCD亞像元的拼接技術(shù)可將兩個CCD芯片的像元在線陣的排列長度方向上用光學(xué)的方法使之相互錯位1／2個像元，相當(dāng)于將第二片CCD的所有像元依次插入第一片CCD的像元間隙中，間接“減小”線陣CCD像元尺寸，提高了CCD的分辨率，緩解了由于受工藝和材料影響而很難減小CCD像元尺寸的難題，在理論上可獲得比面陣CCD更高的分辨率和精度。因此，線陣CCD加掃描運動獲取圖像的方案目
5、前仍使用廣泛，尤其是在要求視場大，圖像分辨率高的情況下甚至不能用面陣CCD替代。但是，僅有高的分辨率還不能保證有高的圖像識別精度，特別是線陣CCD獲取的圖像雖然分辨率高，但由于受掃描運動精度的影響，其圖像較面陣CCD圖像更具特殊性。因此，圖像識別時不僅要充分利用分辨率高的優(yōu)勢，還必須從算法上克服掃描運動的影響，使機械傳動的誤差不致直接影響最終的圖像識別精度。線陣CCD圖像的特點:由于CCD像元是有間隔的，不論面陣還是線陣CCD獲取的圖像外觀雖然是致密的，但實質(zhì)上都是離散圖像，但面陣CCD像元在縱橫兩個方向間隔一致，其圖像的離散度是一致的，而線陣CCD圖像由于存在像元間距和掃描行距
6、，像素點在兩個坐標(biāo)方向上的距離分別是像元間距和掃描行距，一般來說掃描行距受機械傳動部分的限制，遠(yuǎn)大于像元間距。線陣CCD獲取二維圖像，必須配以掃描運動，在此過程中，線陣CCD在電機驅(qū)動下水平前移，按照固定的時間間隔采集一行圖像。從理論上講，電機運動速度應(yīng)該是勻速的；CCD采集圖像的時間間隔主要取決于光積分時間，也應(yīng)該是相等的，因此行距應(yīng)該是相等的，但由于電機運動產(chǎn)生的振動、啟停過程中速度的變化，特別是機械傳部分的誤差都會影響采集行距的一致性，同時，線陣CCD自身光積分時間也會影響采集行距。
