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入门篇CCD(像素)与图像处理的基础知识

2017年05月11日


   您对于图像处理(照相机检查)感兴趣吗?您是否想过将生产线上的目视检查变成自动化检查?您是否曾经由于难以实施而取消了引进图像处理设备的计划?如果您对于上述任何一个问题回答了“是”,那么,请您一定要阅读一下本资料
1 - 1 图像传感器的典型应用
  图像处理的一个长处是可以在平面上对于检查对象进行处理。因此,图像处理被广泛应用于自动检查,用来取代目视检查或目视确认。

1 - 2 关于摄像元件 CCD
  数码相机的构造与传统的胶片式相机(模拟式)基本相同。所不同的是数码相机中使用被称为 CCD 的光电转换元件代替胶片,图像则作为数字信息采入。CCD 即相当于模拟式相机的胶片,那么它又是如何将图
  像转换为数字信号的呢CCD 是英语 Charge Coupled Device(电荷耦合元件)的缩写,是一种将图像转换为电信号的半导体元件。大小约为长宽各 1 厘米左右,由类似棋盘的格状排列的小像素 (pixel) 组成。用相机拍摄风景时,拍摄对象发出的光通过镜头在 CCD 上成像。光到达 CCD 的某个像素时,将根据光的强度产生相应的电荷。将该电荷的大小读取为电信号,即可获得各像素上光的强度(浓度值)。换言之,每个像素都是一个可以检测光强度的传感器(光电二极管)。所谓 200 万像素 CCD 就是一个由 200 万个光电二极管构成的集合体。

  在检测位置及检测物体的尺寸均已确定的情况下,使用一个光电传感器就可以检测该位置是否存在该物体。但是,在生产线上的位置不确定、工件有不同尺寸,或者不只是检查工件是否存在,而是要测量工件大小、尺寸时,则使用一个光电传感器是远远不够的。通过使用由数十万或数百万个传感器构成的 CCD,可以实现包括第一页中所述的四种检查在内的多种检查或检测。
  CCD 是数十万—数百万个传感器的集合体。使用 CCD 可以实现一个传感器所不能实现的多种检查/检测目的
1 - 3 图像处理中像素数据的活用方法:
  前面谈到,CCD 的各像素可以检测光强度并使之数字化,而利用数十万到数百万个这样的数据就可以实现图像处理。不知道大家是否可以理解?作为本讲的最后部分,下面将简单说明一下各像素将光强度作为何种数据传给控制器、而控制器又是如何处理这样的数据的。


入 门 篇 的 总 结:
  图像处理器可以利用摄像元件 CCD 中各像素的 256 级浓度数据,检测面积(即像素数量)、位置(即浓度变化点)及损伤(浓度变化量)等。通过高像素化(增加信息量)及高速化(更利于生产线作业),可以使图像处理器更好地应用于各种生产活动中
 
 
 
 

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