CCD相機是在安全防范系統(tǒng)中,圖像的生成當前主要是來自CCD相機,,CCD是電荷耦合器件(charge coupled device)的簡稱,,它能夠將光線變?yōu)殡姾刹㈦姾纱鎯稗D移,也可將存儲之電荷取出使電壓發(fā)生變化,,因此是理想的CCD相機元件,,以其構成的CCD相機具有體積小、重量輕,、不受磁場影響,、具有抗震動和撞擊之特性而被廣泛應用。
CCD相機與CMOS相機的區(qū)別:
1. 成像過程的區(qū)別
CCD與CMOS圖像傳感器光電轉換的原理相同,,他們最主要的差別在于信號的讀出過程不同,;由于CCD僅有一個(或少數(shù)幾個)輸出節(jié)點統(tǒng)一讀出,其信號輸出的一致性非常好,;而CMOS芯片中,每個像素都有各自的信號放大器,,各自進行電荷-電壓的轉換,,其信號輸出的一致性較差。但是CCD為了讀出整幅圖像信號,,要求輸出放大器的信號帶寬較寬,,而在CMOS 芯片中,,每個像元中的放大器的帶寬要求較低,大大降低了芯片的功耗,,這就是CMOS芯片功耗比CCD要低的主要原因,。盡管降低了功耗,但是數(shù)以百萬的放大器的不一致性卻帶來了更高的固定噪聲,,這又是CMOS相對CCD的固有劣勢,。
2. 集成性的區(qū)別
從制造工藝的角度看,CCD中電路和器件是集成在半導體單晶材料上,,工藝較復雜,,世界上只有少數(shù)幾家廠商能夠生產CCD晶元。CCD僅能輸出模擬電信號,,需要后續(xù)的地址譯碼器,、模擬轉換器、圖像信號處理器處理,,并且還需要提供三組不同電壓的電源同步時鐘控制電路,,集成度非常低。而CMOS是集成在被稱作金屬氧化物的半導體材料上,,這種工藝與生產數(shù)以萬計的計算機芯片和存儲設備等半導體集成電路的工藝相同,,因此生產CMOS的成本相對CCD低很多。同時CMOS芯片能將圖像信號放大器,、信號讀取電路,、A/D轉換電路、圖像信號處理器及控制器等集成到一塊芯片上,,只需一塊芯片就可以實現(xiàn)相機的的所有基本功能,,集成度很高,芯片級相機概念就是從這產生的,。隨著CMOS成像技術的不斷發(fā)展,,有越來越多的公司可以提供高品質的CMOS成像芯片。
3. 速度的區(qū)別
CCD采用逐個光敏輸出,,只能按照規(guī)定的程序輸出,,速度較慢。CMOS有多個電荷-電壓轉換器和行列開關控制,,讀出速度快很多,,大部分500fps以上的高速相機都是CMOS相機。此外CMOS 的地址選通開關可以隨機采樣,,實現(xiàn)子窗口輸出,,在僅輸出子窗口圖像時可以獲得更高的速度。
4. 噪聲的區(qū)別
CCD技術發(fā)展較早,,比較成熟,,采用PN結或二氧化硅(SiO2)隔離層隔離噪聲,,成像質量相對CMOS光電傳感器有一定優(yōu)勢。
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