1、圖像傳感器的四大用途

　　2、有關(guān)拍攝元件CCD

　　數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的薄膜相機(jī)(模擬相機(jī))基本相同。不同的是，在數(shù)碼相機(jī)中使用被稱為CCD的光電轉(zhuǎn)換元件來(lái)代替薄膜，而圖像則被用作數(shù)字信息。

　　CCD就是相當(dāng)于模擬相機(jī)的膠片，那么它是如何將圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的呢?

　　CCD是英語(yǔ)ChargeCoupledDevice(電荷藕合元件)的縮寫，是一種半導(dǎo)體元件，它將圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。大小約1厘米長(zhǎng)，寬度約1厘米，小像素排列在類似棋盤的格子上。(pixel)構(gòu)成。

　　用相機(jī)拍攝風(fēng)景時(shí)，拍攝對(duì)象發(fā)出的光通過(guò)鏡頭顯示在CCD上。當(dāng)光線到達(dá)CCD的某個(gè)像素時(shí)，會(huì)根據(jù)光線的強(qiáng)度產(chǎn)生相應(yīng)的電荷。通過(guò)將電荷的大小讀取為電信號(hào)，可以獲得每個(gè)像素上光的強(qiáng)度(濃度值)。

　　換句話說(shuō)，每一個(gè)像素都是一個(gè)傳感器(光電二極管)，可以檢測(cè)光強(qiáng)度。所謂200萬(wàn)像素CCD，就是一個(gè)由200萬(wàn)光電二極管組成的組合。

　　當(dāng)檢測(cè)位置和物體尺寸已經(jīng)確定時(shí)，使用光電傳感器可以檢測(cè)該位置是否存在物體。但是，在生產(chǎn)線上不確定位置，工件尺寸不同，或者不僅僅是檢查工件是否存在，而是在測(cè)量工件尺寸和尺寸時(shí)，使用光電傳感器遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

　　CCD是數(shù)十萬(wàn)-數(shù)百萬(wàn)個(gè)傳感器的組合;

　　使用CCD可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)傳感器無(wú)法實(shí)現(xiàn)的多種檢驗(yàn)/檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。

　　3、像素?cái)?shù)據(jù)在視覺(jué)系統(tǒng)中的應(yīng)用方法

　　如前所述，CCD的每個(gè)像素都可以檢測(cè)光強(qiáng)度并數(shù)字化，視覺(jué)系統(tǒng)可以通過(guò)使用數(shù)十萬(wàn)到數(shù)百萬(wàn)的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。不知道大家能不能理解。

　　以下將簡(jiǎn)要說(shuō)明每個(gè)像素將光強(qiáng)度傳遞給控制器作為什么樣的數(shù)據(jù)，以及控制器如何處理這些數(shù)據(jù)。

　　(1)每個(gè)類似的數(shù)據(jù)(以最常見(jiàn)的黑白相機(jī)為例)

　　大多數(shù)圖像傳感器可以根據(jù)光強(qiáng)度將數(shù)據(jù)分為256個(gè)等級(jí)(8位)。黑色(全黑)的數(shù)值在最基本的黑白處理中為“0”，白色(白色)的數(shù)值為“255”，其他兩者之間的顏色根據(jù)光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為其他數(shù)值。換句話說(shuō)，CCD的每個(gè)像素都有一個(gè)數(shù)值位于“0”(全黑)和“255”(白色)之間。例如，對(duì)于黑色和白色各占一半的灰色，它們的數(shù)值是“127”。

　　CCD圖像數(shù)據(jù)是構(gòu)成CCD各像素的數(shù)據(jù)集合。像素?cái)?shù)據(jù)用256級(jí)深淺數(shù)據(jù)表示。

　　眼睛的中心部分是黑色的，周圍部分是淡的，所以中心部分的數(shù)值是“30”，周圍部分的數(shù)值是“90”。

　　圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)像素都可以用0~255中的某個(gè)值來(lái)表示。所謂視覺(jué)系統(tǒng)，就是按照下例所示的計(jì)算公式計(jì)算每個(gè)像素，然后在圖像上找到特征。

　　例1：損傷/缺乏檢查

　　將檢測(cè)區(qū)域分成多個(gè)分割(數(shù)像素角)，計(jì)算每個(gè)分割的平均濃度(0~255)，然后進(jìn)行比較。濃度值超過(guò)一定值的區(qū)域被視為損壞或缺乏。

　　計(jì)算4像素角分割的平均值，然后與周圍環(huán)境進(jìn)行比較。如上圖所示，在紅色分割中檢測(cè)到損傷。

　　4、總結(jié)

　　通過(guò)拍攝元件CCD中各像素的256級(jí)濃度數(shù)據(jù)，視覺(jué)系統(tǒng)器可以檢測(cè)面積(即像素?cái)?shù)量)、位置(即濃度變化點(diǎn))和損傷(濃度變化量)等。視覺(jué)系統(tǒng)器可以通過(guò)高像素(增加信息量)和高速(更有利于生產(chǎn)線的工作)更好地應(yīng)用于各種生產(chǎn)活動(dòng)。