圖像傳感器

　　工作原理圖像傳感器即攝像頭是組成機器視覺系統的非常重要的元器件。根據其原理不同分攝像頭主要分為兩種：CCD（Charge Coupled Device）攝像頭，CMOS 攝像頭。CCD 也稱電耦合器件，其工作原理是：被攝物體反射光線到攝像頭上，經過鏡頭聚焦到 CCD 感光芯片上，感光芯片根據光線的強弱積聚相應電荷，經周期性放電而產生表示圖像的電信號。CMOS 攝像頭其實跟 CCD 差不多，也是將光轉換成電信號的器件。它們的差異之處就是圖像的掃描方式不同，CCD 是采用連續掃描方式，即它只有等到最后一個像素掃描完成后才進行放大；CMOS 傳感器的每個像素都有一個將電荷放大為電信號的轉換器。所以 CMOS 的功耗比 CCD 要小。由于 CMOS 功耗小，較 CCD 要便宜，而且圖像質量滿足要求。

　　攝像頭采樣機制

　　攝像頭采樣機制 攝像頭采樣機制 攝像頭采樣機制攝像頭主要由鏡頭，圖像傳感芯片和外圍電路構成。圖像傳感芯片又是其最重要的部分，攝像頭的指標（如黑白或彩色，分辨率）就取決于圖像傳感芯片的指標；該芯片要配以合適的外圍電路才能工作，將它們制作在一塊電路板上，稱為“單板”。若給單板配上鏡頭、外殼、引線和接頭，這就構成了通常所見的攝像頭。攝像頭通常引出三個端子，一個為電源端，一個為地端，另一個就為視頻信號端（有的攝像頭多出一個端子，那是音頻信號端）。電源接多大要視具體的單板而定，目前而言，一般有兩種規格，6-9V，或9-12V。視頻信號的電壓一般不位于0.5V-2V 之間。攝像頭的主要工作原理是：按一定的分辨率，以隔行掃描的方式采樣圖像上的點，當掃描到某點時，就通過圖像傳感芯片將該點處圖像的灰度轉換成與灰度成一一對應關系的電壓值，然后將此電壓值通過視頻信號端輸出。具體而言（參見圖），攝像頭連續地掃描圖像上的一行，就輸出一段連續的電壓視頻信號，該電壓信號的高低起伏正反映了該行圖像的灰度變化情況。當掃描完一行，視頻信號端就輸出一低于最低視頻信號電壓的電平（如0.3V），并保持一段時間。這樣相當于，緊接著每行圖像對應的電壓信號之后會有一個電壓“凹槽”，此“凹槽”叫做行同步脈沖，它是掃描換行的標志。然后，跳過一行后（因為攝像頭是隔行掃描的方式），開始掃描新的一行，如此下去，直到掃描完該場的視頻信號，接著就會出現一段場消隱區。此區中有若干個復合消隱脈沖（簡稱消隱脈沖），在這些消隱脈沖中，有個脈沖，它遠寬于（即持續時間長于）其他的消隱脈沖，該消隱脈沖又稱為場同步脈沖，它是掃描換場的標志。場同步脈沖標志著新的一場的到來，不過，場消隱區恰好跨在上一場的結尾部分和下一場的開始部分，得等場消隱區過去，下一場的視頻信號才真正到來。攝像頭每秒掃描25 幅圖像，每幅又分奇、偶兩場，先奇場后偶場，故每秒掃描50 場圖像。奇場時只掃描圖像中的奇數行，偶場時則只掃描偶數行。