CCD和CMOS区别原理

1、印刷包装行业
算法设计
预处理
图像训练
Blob定位
图像对比
Blob缺陷分析
特征点定位 图像位置调整
2、半导体行业
全自动划片机 Die bonder（粘片机） Wire bonder（键合机） AOI检测设备 全自动IC编带机 Flip-Chip bonder（倒装焊） Cog设备 液晶玻璃检测（FPD） 丝网印刷机 半导体光刻机
1.4 采集卡
完成信号的采集与格式转换 分类：模拟(标准和非标准）/数字、单通道/多通道 主要指标：采集频率（速度）、接口、Buffer大小、预处理
功能、支持相机的种类、控制功能、I/O点数 数字采集卡接口分类：RS422/LVDS、CameraLink、
IEEE1394、USB、GIGE
1.5 软件
特点： LED:寿命长,可以有各种颜色,便于做成各种复杂形状,光均
匀稳定,可以闪光； 萤光灯:光场均匀,价格便宜,亮度较LED高； 卤素灯:亮度特别高,通过光纤传输后可做成各种形状。
1.2 镜头
低通滤波器，完成信号传递 接口形式：C-Mount/CS-Mount/F-Mount/Others
镜头类型：标准、远心、广角、zoom(变焦放大）、远摄/近 摄等
CCD和CMOS
(副教授) E-mail:
1. 机器视觉系统的组成 2. CCD在工业中的应用 3. CCD在工业领域的典型应用案例 4. 图像转换过程 5. CCD成像器件 6. CCD的特征参数
1.机器视觉系统的基本组成
机器视觉（Machine Vision)
机器 （Machine)
+
视觉 （Vision)
机械
运动
控制
视(硬件)
觉(软件)
机器视觉是一个系统的概念，运用现代先进的控 制技术、计算机技术及传感技术，表现为光机电 的结合。
包括光源、镜头、CCD相 机、图像采集卡等。
系统构成：
1.1光源
光源是基准，打光是艺术 种类：LED、萤光灯、卤素灯（光纤光源)、特殊光源 Garbage In, Garbage Out
2、Inspection(应用范围最广），检测
3、Guide，导引
4、Identification，识别
三、CCD在工业领域的典型应用案例
印刷包装行业 半导体行业 PCB电子产品行业 LCD行业 烟草行业 ITS行业
1、印刷包装行业
人民币印刷检测、食品包装印刷、标签印刷等 检测内容：孔洞、异物、套印不准、偏色等
选择依据：相机接口、物距、拍摄范围、CCD尺寸、畸变的 允许范围、放大率、焦距、变焦范围、光圈等
1.3 CCD相机
光电转换器，完成信号转换
C
C
A/D
D
种类：线/面、隔/逐、黑/彩、数/模、低/高 指标：像元尺寸、分辨率、感应曲线、动态范围、灵敏度、
速度、噪声、填充因子、体积、质量等 工作模式：Free run、Trigger（多种）、长时间曝光等
算法设计
边缘匹配：以图像边缘信息为基础，用边缘相关分数为相似性度量指标，在 实时图像中搜索和参考图像（包含特定特征）相一致特征的位置。边缘匹 配对灰度线性和非线性变化都有很好的适应性，但在线性变化条件下，精 度、鲁棒性、效率逊于区域匹配，并且不支持尺度和角度变化。
2、半导体行业
算法设计
几何匹配：以图像的几何特征为基础，用最小均方误差为度量指标，在 实时图像中搜索和参考模式相一致的位置及其间几何变换关系。几何 匹配对平移、尺度、角度提供全方位支持，精度、效率显著高于区域 和边缘匹配。几何定位一般适用于模式可几何描述的应用。
传感器
帧触发
编码器 行触发信号
1、印刷包装行业
系统设计举例：系统精度为0.2mm，被检物体200mm宽，运动 速度为4m/s
CCD相机选择： 1.分辨率：系统精度为0.2mm，如果是缺陷检测，最少用2个
像素表征缺陷特征，所以每个像素当量为0.2÷2＝0.1mm， 所以相机分辨率最小为200÷0.1＝2000，可以选择分辨率 为2048的相机 2.行频：4000÷0.1＝40K 所以可以选择分辨率为2048，行频为40K的相机
3、PCB电子产品行业
底片检查 PCB AOI（蚀刻工序后进行检查） SMT AOI（回流焊后检查） 贴片机 电子接插件检测
3、PCB电子行业
SMT AOI，自动焊接
光源由红、绿、蓝三种光组成，为环形 塔状直射高亮频闪光源。焊点（锡膏）处于 斜面：大部分黄色光通过斜面反射出去，而 蓝光则通过斜面反射到摄像头，所以焊点在 电脑里显示为蓝色；元件本体表面粗糙：黄 色光与蓝色光照射在其表面都产生漫反射， 根据调色原理：蓝色与黄色组合成白色，相 当于白光照射元件在电脑中显示为元件本色； 焊盘表面光滑：黄色照射在其表面产生镜面 反射进入摄像头，而大部分蓝色光则反射出， 所以焊盘显示为黄白色。
2、半导体行业
Die Bonder
2、半导体行业
算法设计
区域匹配：以图像灰度信息为基础，用归一化相关系数为相似性度量指 标，在实时图像中搜索和参考图像（包含特定特征）相一致特征的位 置。区域匹配对灰度线性变化有很好的适应性，但对灰度非线性变化 适应性较差，并且本质上不支持尺度和角度变化。
2、半导体行业
完成图像的预处理及其他运算，输出结果
选择：性价比、易维护性、现在条件约束、OEM商的长远发 展；
评估：速度、精度、可靠性（光照、旋转、遮盖、图像质量 差、重复测量误差等）
二、CCD在工业的应用简介
GIGI(Gauge、Inspection、Guide、Identification) 1、Gauge (Measurement)，测量
4、LCD行业
字段检测
点阵屏幕检测
5、烟草行业
异物剔除
5、烟草行业
条包检测
5、烟草行业
小包检测
wk.baidu.com 5、烟草行业
机器人
6、ITS行业，
智能交通系统 (Intelligent Transport System）
治安卡口，重点路段监控
6、ITS行业
超速，闯红灯抓拍
6、ITS行业
公路路面检测
6、ITS行业
货、客车运行故障检测
7、其他应用--键盘检测
1.产品传送带 4.彩色工业相机 7.NG品导流片
2.导流槽 5.龙门架 8.NG品储存架
3.白色穹顶光源 6.拨片装置 9.光电传感器
7、其他应用--键盘检测