视觉检测设备中的CCD工业相机

    视觉检测设备由CCD工业相机，工业镜头，光学系统，光源，图像处理系统，软件包和其它辅助部件组成。视觉检测设备就是利用CCD工业相机来代替人眼来进行检测的。CCD工业相机在工业制造，尤其是在机械设备中的应用非常广泛，在视觉检测领域，视觉检测设备、自动化检测设备、光学筛选机等设备中，都离不开CCD工业相机，是其中的关键组件，它的作用很大。CCD工业相机是机器视觉系统中的一个关键组件，又俗称摄像机，相对传统的民用相机（摄像机）而言，它具有更高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等优势。

    电荷耦合器件（CCD）是一种以电荷为信号载体的微型图像传感器，具有光电转换和信号电荷存储、转移及读出的功能，其输出信号通常是符合电视标准的视频信号，可存储于适当的介质或输入计算机，便于进行图像存储、增强、识别等处理。自CCD于1970年在贝尔实验室诞生以来，CCD技术随着半导体微电子技术的发展而迅速发展，CCD传感器的像素集成度、分辨率、几何精度和灵敏度都得到极大的提高，工作频率范围也极大增加，可高速成像以满足对高速运动物体的拍摄，并以其光谱响应宽、动态范围大、灵敏度和几何精度高、重量轻、噪声低、体积小、低功耗、低电压、耐震动、抗冲击、抗电磁干扰能力强、坚固耐用、寿命长、图像畸变小、无残像、可以长时间工作于恶劣环境、便于进行数字化处理和与计算机连接等优点，在图像采集、非接触测量和实时监控方面得到了广泛应用，成为现代光电子学和测试技术中十分活跃、特别富有成果的研究领域之一。随着我国配套基础建设的完善，技术、资金的积累，各行各业已采用机器视觉技术的工业自动化。

    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CCD是如何将图像转换为数字信号的呢？CCD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500万像素CCD就是一个由500万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。

    CCD工业相机有多种类型，例如面阵CCD工业相机、线阵CCD工业相机、三线传感器CCD工业相机、全幅面CCD工业相机以及交织传输CCD工业相机等。

    目前，CCD工业相机常用于视觉检测设备、数字影像、自动化检测设备、智能交通、医疗、教育设施、电子制造业等领域。