機器視覺領(lǐng)域的一個重大轉(zhuǎn)變涉及從電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器轉(zhuǎn)向更經(jīng)濟的基于CMOS的相機系統(tǒng)，這些系統(tǒng)也消耗更少的功率并提供更高的幀速率。這種***的技術(shù)轉(zhuǎn)變在20世紀90年代開始的消費者成像以及21世紀初的攝影傳感器尤為明顯，現(xiàn)在正在顛覆機器視覺設(shè)計。

  CMOS圖像傳感器在兩個主要方面取得了長足進步：圖像速率和噪聲水平。對于嵌入式視覺系統(tǒng)，由于改進的噪聲特性，CMOS傳感器正日益成為優(yōu)先技術(shù)。而且CMOS圖像傳感器提供了更大表面積的更詳細視圖，這是工廠自動化環(huán)境中的重要需求。CMOS圖像傳感器可在生產(chǎn)線上生成快速移動物體的無失真圖像。它還具有片上降噪電路黑電平鉗位，即使在低光照條件下也能捕獲高質(zhì)量圖像。

  以CMOS為中心的相機設(shè)計正在幫助開發(fā)人員解決機器視覺應(yīng)用中的極端處理要求和低功耗限制。簡而言之，正在進行一項重大轉(zhuǎn)變，以創(chuàng)建精益相機設(shè)計，以服務(wù)于運動分析，機器人，**，工業(yè)檢測和計量。 目前，還有部分線路板廠商仍采用傳統(tǒng)的人工目測方法進行檢測。然而人工目測本身具有一定的缺點。保護套CCD視覺檢測針歪自動化檢測設(shè)備

  CCD圖像傳感器的發(fā)明，實際上是應(yīng)用愛因斯坦有關(guān)光電效應(yīng)理論的結(jié)果，即光照射到某些物質(zhì)上，能夠引起物質(zhì)的電性質(zhì)發(fā)生變化。但是從理論到實踐，道路卻并不平坦。科學(xué)家遇到的比較大挑戰(zhàn)，在于如何在很短的時間內(nèi)，將每一個點上因為光照而產(chǎn)生改變的大量電信號采集并且辨別出來。經(jīng)過多次試驗，博伊爾和史密斯終于解決了上述難題。他們采用一種高感光度的半導(dǎo)體材料，將光線照射導(dǎo)致的電信號變化轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，使得其高效存儲、編輯、傳輸都成為可能。簡單地說，CCD圖像傳感器就像是膠片一樣，有了它，人們就再不用耗時費力地去沖洗膠片了。

  優(yōu)點

  CCD圖像傳感器作為一種新型光電轉(zhuǎn)換器現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于攝像、圖像采集、掃描儀以及工業(yè)測量等領(lǐng)域。作為攝像器件，與攝像管相比，CCD圖像傳感器有體積小、重量輕、分辨率高、靈敏度高、動態(tài)范圍寬、光敏元的幾何精度高、光譜響應(yīng)范圍寬、工作電壓低、功耗小、壽命長、抗震性和抗沖擊性好、不受電磁場干擾和可靠性高等一系列優(yōu)點。 齒輪CCD視覺檢測氣泡自動化檢測設(shè)備目前制鞋產(chǎn)品的生產(chǎn)已經(jīng)基本實現(xiàn)自動化但美中不足的是在成品檢測這塊還是由人工一個一個檢查排除不合格品。

  CCD視覺檢測相對于人工檢測有以下優(yōu)點

  1. 客觀性

  檢測結(jié)果更加準確可靠，ccd視覺檢測不會受到操作者的疲勞度、責(zé)任心和經(jīng)驗等因素的影響，傳統(tǒng)人眼檢測有一個致命的缺陷，就是情緒帶來的主觀性，檢測結(jié)果會因工人心情好壞產(chǎn)生變化，而機器沒有喜怒哀樂，檢測的結(jié)果自然精細可靠。

  2. 高重復(fù)性ccd視覺不會感到疲倦，與此相反，人眼每次檢測產(chǎn)品時都會有細微的不同，即使產(chǎn)品是完全相同的。

  3.高速度

  ccd視覺檢測能更快的檢測產(chǎn)品，特別是當(dāng)檢測高速運動的物體時，例如印刷包裝行視覺定位**系統(tǒng)。

  4低成本，高效率自動檢測機器能夠承擔(dān)好幾個人的任務(wù)，而且機器不需要停頓、不會生病、能夠連續(xù)工作，所以能夠極大的提高生產(chǎn)效率。

機器視覺檢測的特點是提高生產(chǎn)的柔性和自動化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用機器視覺來替代人工視覺;同時在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機器視覺檢測方法可以**提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。而且機器視覺易于實現(xiàn)信息集成，是實現(xiàn)計算機集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。

CCD視覺檢測設(shè)備依賴于CCD成像攝像頭和檢測系統(tǒng)，其中檢測系統(tǒng)由于重要，檢測系統(tǒng)基于客戶對產(chǎn)品的檢測要求，跟據(jù)客戶的要求系統(tǒng)開發(fā)工程師再有指對性開發(fā)。注：行業(yè)內(nèi)有通用檢測系統(tǒng)，這些系統(tǒng)一般是事先開發(fā)好的，可能集成有大部份的檢測功能。可以滿足要求時直接購買與硬件整合就可以利用。

機器視覺檢測技術(shù)能夠很大程度的提高產(chǎn)能，降低成本，同時機器視覺檢測設(shè)備可以24小時不間斷的工作，且在高速下執(zhí)行100%的在線監(jiān)視，檢視的準確度也達到接近100%的程度，因此產(chǎn)業(yè)界大量地采用機器視覺檢測技術(shù)，在很多場合實現(xiàn)在線高精度高速測量。 隨著我國配套基礎(chǔ)建設(shè)的完善，技術(shù)、資金的積累，各行各業(yè)對采用機器視覺技術(shù)的工業(yè)自動化。

CCD傳感器的檢測原理

  CCD是由光敏單元、輸入結(jié)構(gòu)和輸出結(jié)構(gòu)等組成的一體化的光電轉(zhuǎn)換器件，其突出特點是以電荷作為信號載體，其基本工作原理見文獻。當(dāng)入射光照射到CCD光敏單元上時，光敏單元中將產(chǎn)生光電荷Q，Q與光子流速率Δn0、光照時間TC、光敏單元面積A成正比，即：

  Q＝ηqΔn0ATc(1)

  其中η為材料的量子效率；q為電子電荷量。CCD圖像傳感器的光電轉(zhuǎn)換特性如圖1如示，其中橫坐標為照度，lx.s；縱坐標為輸出電壓，V0在非飽和區(qū)滿足：

   f(s)=d1sτ＋d2(2) 式中，f(s)為輸出信號電壓(V)；s為曝光量(lx.s)；d1為直線段的斜率(V／lx.s)，表示CCD的光響應(yīng)度；τ為光電轉(zhuǎn)換系數(shù)，τ≈1；d2為無光照時CCD的輸出電壓，稱為暗輸出電壓。特性曲線的拐點G所對應(yīng)的曝光量SE稱為飽和曝光量，所對應(yīng)的輸出電壓VSAT稱為飽和輸出電壓。曝光量高于SE后，CCD輸出信號不再增加，可見，CCD圖像傳感器在非飽和區(qū)的光電轉(zhuǎn)換特性接近于線性，因此，應(yīng)將CCD的工作狀態(tài)控制在非飽和區(qū)。 隨著人力成本的提高和市場對鋰電池質(zhì)量要求的提升，國內(nèi)各大鋰電池生產(chǎn)商對外觀檢測設(shè)備的需求越來越迫切。手機CCD視覺檢測開裂自動化檢測設(shè)備

目前機器視覺產(chǎn)品終端市場 2/3 為電子制造、但從未來發(fā)展前景來看， 印刷包裝、食品材料、醫(yī)藥、*** 等行業(yè)。保護套CCD視覺檢測針歪自動化檢測設(shè)備

數(shù)碼相機的構(gòu)造與傳統(tǒng)的膠片式相機（模擬式）基本相同。所不同的是數(shù)碼相機中使用被稱為 CCD 的光電轉(zhuǎn)換元件代替膠片，圖像則作為數(shù)字信息采入。

CCD 即相當(dāng)于模擬式相機的膠片，那么它又是如何將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的呢？

CCD 是英語 Charge Coupled Device（電荷耦合元件）的縮寫，是一種將圖像轉(zhuǎn)換為電信號的半導(dǎo)體元件。大小約為長寬各 1 厘米左右，由類似棋盤的格狀排列的小像素 (pixel) 組成。

用相機拍攝風(fēng)景時，拍攝對象發(fā)出的光通過鏡頭在 CCD 上成像。光到達 CCD 的某個像素時，將根據(jù)光的強度產(chǎn)生相應(yīng)的電荷。將該電荷的大小讀取為電信號，即可獲得各像素上光的強度（濃度值）。

換言之，每個像素都是一個可以檢測光強度的傳感器（光電二極管）。所謂 200 萬像素 CCD 就是一個由 200 萬個光電二極管構(gòu)成的**體。

在檢測位置及檢測物體的尺寸均已確定的情況下，使用一個光電傳感器就可以檢測該位置是否存在該物體。但是，在生產(chǎn)線上的位置不確定、工件有不同尺寸，或者不只是檢查工件是否存在，而是要測量工件大小、尺寸時，則使用一個光電傳感器是遠遠不夠的。 保護套CCD視覺檢測針歪自動化檢測設(shè)備

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