为机器视觉应用选择合适的传感器

CCD和CMOS传感器之间的传统竟争已经结束，而采用CMOS技术的传感器获得更多的应用。当涉及到设计机器视觉系统的关键时，我们必须关心传感器参数，这些参数将对系统的最终性能产生更大的影响。在本文中，我们将探索这些参数，并分析哪些类型的视觉应用程序将从每个参数中受益最大。

像素大小的影响

像素是捕获光以构成图像的各个元素。像素将入射光子转换为电荷的能力由其量子效率确定，量子效率对于不同的波长将有所不同。在机器视觉相机，像素通常1.85之间微米至9微米，尽管像素大小通常低估，它可以选择适合应用右光学时是非常重要的。大像素尺寸通常提供更好的饱和能力和信噪比，从而产生更好的动态范围。较小的像素适用于低噪声应用，并可以在较小的传感器尺寸下实现更高的分辨率，从而有利于光学元件的选择。在诸如天文学或交通等应用中，通常需要大像素尺寸，而小像素尺寸可能对生物医学应用有利。

传感器尺寸的重要性

传感器是摄像机的活动区域，其大小对于了解终端系统的视野很重要。对于固定焦距，更大的传感器将获得更大的视野。但是，这不是免费的。更大的传感器尺寸将需要支持光学器件，以免图像向边缘退化或产生更大的失真。

单色传感器与彩色传感器之间的区别

这是许多用户在为其应用程序选择相机时面临的一个常见问题。绝大多数颜色传感器在每个像素上都使用滤光片，以将入射光分离为一系列颜色。这通常称为拜耳过滤器。由于识别颜色需要更多像素，因此这些传感器将产生比单色传感器更低的有效分辨率。在需要颜色分割或分类的应用中，颜色传感器将是合适的。但是，单色传感器更适合高精度应用，例如计量或条形码扫描。

滚动和全局快门传感器之间的区别

工业相机通常带有一系列卷帘快门传感器和全局快门传感器。全局快门传感器同时曝光和采样。这意味着对于所有像素，图像采集同时开始和停止。但是，卷帘快门传感器会顺序曝光和采样，这意味着图像的每一行在不同的时间采样，当存在运动物体时，图像会失真。考虑到这些差异，建议将卷帘传感器用于具有固定目标的低预算应用或以极低速度移动的目标，例如生命科学或计量学应用。

相反，建议将全局百叶窗传感器用于具有中至高速移动目标的高速应用，例如运动分析，广播，AOI和移动传送带上的缺陷检测。