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关键词：工业相机 ccd数字工业相机 图像处理 CMOS 数字工业相机

当前应用最广泛的数字工业相机有CCD 数字工业相机和CMOS 数字工业相机两大类。

   CCD 数字工业相机

CCD 是电荷藕合器件（Charge Coupled Device）的简称，它是应用最广泛的图像传感器之一。一个CCD 图像传感器是成像像元为X-Y 纵横矩阵排列，每个成像像元由一个光电二极管和其控制的一个相邻电荷存储区组成。光电二极管将光线（光子）转换为电荷（电子），电荷存储区收集到的电子总数量与光线的强度成正比。在读取这些电荷时，各列电荷存储区收集到的光生电子被移动到垂直电荷传输方向的电荷传递寄存器中，然后各列电荷传递寄存器中的电荷按行被移到总的行电荷传递寄存器中，总的行电荷传递寄存器中每行的电荷信息再被连续读出，通过同一电荷/电压转换器和放大器来生成图像信息。当光强不太强时，CCD传感器的响应是线性的， CCD 像元内的电荷存储区可以存储全部光电荷，此为线性范围。当光强继续增大时，因为电荷存储区已存储了很多光生电荷，由光生电荷产生的电场会妨碍像元按线性继续积累电荷，CCD 便进入了饱和区。如果光强进一步增大，电荷存储势阱将填满电子，而过剩的电子会向外溢出。

如果没有特殊措施，溢出的电子将进入相邻像素，致使本来工作在线性区域的相邻像素在收集到溢出电子后进入饱和区或也向外溢出电子，使图像出现光晕现象，图像清晰度也就明显下降了。CCD 图像传感器的原理和结构使其有较好光照灵敏度高、噪音低、图象质量较高的优点，一般CCD 工业相机的动态范围在60dB 左右。但在图像中有高亮度的点或区域时，CCD 图像传感器存在让图像质量严重劣化的“Blooming”和“Smear”效应。