機器視覺系統中(zhōng)的工(gōng)業相機按照芯片類型可以分(fēn)爲CCD相機和CMOS相機。那麽什麽是CCD？什麽是CMOS？接下(xià)來跟着北(běi)京盈美智小(xiǎo)編一(yī)起來了解一(yī)下(xià)。

圖像傳感器是工(gōng)業相機的核心感光元件，目前圖像傳感器主要分(fēn)爲兩種：CCD和CMOS。CCD（Charge Coupled Device）是指"電荷耦合器件"，CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductors）是指互補金屬氧化物(wù)半導體(tǐ)，這兩種圖像傳感器感光原理類似，基本上都是利用感光二極管進行光與電的轉換，将圖像轉換爲數字信息。它們的主要區别是數字信号傳送方式不同。

如圖1所示，CCD圖像傳感器每一(yī)行中(zhōng)每一(yī)個像素（pixel）電荷信号都會依序傳送到下(xià)一(yī)個像素中(zhōng)，由最底端的部分(fēn)輸出，再經由傳感器邊緣的放(fàng)大(dà)器進行放(fàng)大(dà)輸出；而在CMOS圖像傳感器中(zhōng)，每個像素都會連接一(yī)個放(fàng)大(dà)器及模數轉換電路，用類似内存電路的方式将信号輸出。

圖1    CCD和CMOS圖像傳感器芯片結構

CCD和CMOS圖像傳感器的結構和工(gōng)作原理的差異，導緻其特性有所不同。CCD圖像傳感器在分(fēn)辨率、靈敏度以及噪聲控制等方面均優于CMOS圖像傳感器，CMOS圖像傳感器則具有低耗電、低成本以及高整合度的特性。

現在，随着圖像傳感器制造技術的不斷進步，兩者的差異正在逐漸縮小(xiǎo)。

例如CCD圖像傳感器不斷降低耗電量，以期應用于移動通訊市場，如近年來基于CCD的ToF圖像傳感器進入市場。而CMOS圖像傳感器則持續提升分(fēn)辨率與靈敏度，以期應用于更高級的影像産品市場。

圖2   CCD工(gōng)業相機和CMOS工(gōng)業相機

雖然業界普遍認爲CMOS取代CCD是必然趨勢，在2015年CCD圖像傳感器的主要制造商(shāng)索尼公司甚至發布了其終止量産CCD的時間表。不過目前來看，很多工(gōng)業或專業應用領域基于CCD圖像傳感器技術仍占據重要地位，在相當長的一(yī)段時間内，兩者應該是共存的關系。