CCD(技术资料)

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ccd技术的原理与应用

ccd技术的原理与应用

CCD技术的原理与应用1. CCD技术的概述•CCD技术全称为电荷耦合器件(Charge-Coupled Device),是一种在半导体集成电路中使用的光电转换器件。

•CCD技术能够将光信号转换为电荷信号,并通过集成电路进行处理和转换,用于图像和视频的捕捉和处理。

2. CCD技术的原理•CCD技术基于光电转换原理,利用半导体材料中的光电效应将光信号转换为电荷信号。

•CCD芯片由一组互联的电荷传输元件组成,其中最常见的是三相结构。

其主要包括像元阵列、电荷传输通道和电荷采集电路。

•当光照射到像元阵列时,光子被像元上的光敏区域吸收,产生电子-空穴对。

•电子会被吸引到电势低的区域,通过电势梯度沿着传输通道逐渐移动。

•当信号传输到CCD芯片的输出端时,通过电荷采集电路将电荷信号转换为电压信号,进而得到数字化的图像数据。

3. CCD技术的应用3.1 数码相机•数码相机使用CCD技术将光信号转换为数字信号,实现图像的捕捉和存储。

•CCD芯片的分辨率高,能够捕捉到更多的细节,提供高质量的图像。

•数码相机还可以通过自动曝光、自动对焦等功能,提供更好的拍摄体验。

3.2 摄像•CCD技术在摄像领域得到了广泛应用,如安防摄像监控、电视和电影制作等。

•CCD芯片的高灵敏度和低噪声特性,使其成为获取清晰图像的理想选择。

•CCD摄像技术在低光环境下仍能提供较高的图像质量,能够满足复杂场景下的需求。

3.3 天文观测•天文学中,CCD技术被广泛应用于天文观测和图像处理。

•CCD技术的高灵敏度和低噪声特性,使其成为天文学家捕捉微弱星光和行星运动的理想工具。

•天文学家可以通过CCD技术获取高质量的天体图像,从而研究和分析天体运动、结构和性质。

3.4 医学影像•CCD技术在医学影像领域有着广泛的应用,如X射线摄影、超声成像等。

•CCD芯片能够提供较高的像素密度和较低的噪声水平,使医学影像更加清晰和准确。

•医生可以通过CCD技术获取高质量的医学影像,对疾病进行准确的诊断和治疗。

CCD参数的基础知识

CCD参数的基础知识

CCD参数的基础知识CCD(Charge-Coupled Device)是一种用于图像传感器的技术,被广泛应用于数码相机、摄像机以及其他光学设备中。

CCD参数是指影响图像质量和性能的一系列参数,了解这些参数对于选择和使用CCD设备至关重要。

本文将介绍CCD参数的基础知识,包括感光元件尺寸、像素数量、动态范围、噪声水平等。

1.感光元件尺寸:感光元件尺寸是指CCD芯片上感光元件的物理尺寸,通常以英寸(inch)为单位。

感光元件尺寸越大,可以捕捉到的光线越多,图像质量也越好。

常见的CCD感光元件尺寸有1/2.3英寸、1/1.8英寸、APS-C(1.5英寸)等。

2.像素数量:像素数量是指CCD芯片上感光元件的数量,也就是图像的分辨率。

像素数量越多,图像细节表现越清晰。

常见的CCD像素数量有100万像素、200万像素、1200万像素等。

3.动态范围:动态范围是指CCD芯片能够捕捉到的亮度范围。

动态范围越大,CCD可以同时捕捉到明亮和暗部的细节,图像的对比度和细节丰富度都会更好。

动态范围通常以dB(分贝)为单位表示。

4.噪声水平:噪声是CCD芯片产生的非图像信号,可以分为暗噪声和亮噪声。

暗噪声是指在低光条件下,CCD芯片自身产生的噪声;亮噪声是指在高光条件下,CCD芯片产生的噪声。

噪声水平越低,图像质量越好。

常见的噪声水平有e-(电子)/pixel、dB(分贝)等。

5.曝光时间:曝光时间是指CCD感光元件接收光线的时间长度。

曝光时间越长,CCD可以接收到更多的光线,图像亮度越高。

曝光时间通常以秒为单位。

6.帧率:帧率是指CCD设备每秒处理的图像帧数。

帧率越高,CCD设备可以更快地捕捉连续的图像,适用于快速移动的物体拍摄。

帧率通常以fps(帧/秒)为单位。

7.信噪比:信噪比是指CCD芯片输出信号与噪声之间的比值。

信噪比越高,CCD 输出的图像信号越清晰,噪声干扰越小。

信噪比通常以dB(分贝)为单位。

8.动态响应:动态响应是指CCD芯片对不同亮度的光线变化的反应能力。

CCD图像采集解决方案

CCD图像采集解决方案

CCD图象采集解决方案一、背景介绍CCD(Charge-Coupled Device)是一种常用于图象采集的传感器技术,广泛应用于摄像机、扫描仪、数字相机等设备中。

CCD图象采集解决方案旨在提供高质量的图象采集能力,以满足各种应用场景的需求。

二、技术原理CCD图象采集解决方案基于CCD传感器的工作原理,通过光电转换将光信号转化为电信号,并通过模数转换器将电信号转化为数字信号。

具体步骤如下:1. 光电转换:CCD传感器上的光敏元件(光电二极管或者光电二极管阵列)将光信号转化为电荷信号。

2. 电荷传输:电荷通过CCD传感器中的电荷耦合器件进行传输,形成电荷包。

3. 电荷测量:电荷包经过放大器进行放大,并通过模数转换器将电荷信号转化为数字信号。

4. 数字信号处理:通过图象处理算法对数字信号进行处理和优化,以获得高质量的图象。

三、应用场景CCD图象采集解决方案广泛应用于以下领域:1. 工业检测:在工业生产中,利用CCD图象采集解决方案可以实现对产品外观、尺寸、颜色等进行检测和分析,提高生产质量和效率。

2. 医学影像:CCD图象采集解决方案在医学影像领域可以用于X光、CT、MRI等设备中,实现对患者的影像采集和分析,辅助医生进行诊断和治疗。

3. 安防监控:利用CCD图象采集解决方案可以实现对公共场所、住宅区域等进行监控和录相,提高安全防范能力。

4. 教育培训:在教育培训领域,CCD图象采集解决方案可以用于实验室教学、远程教育等场景,提供高清晰度的图象展示和传输。

四、解决方案特点CCD图象采集解决方案具有以下特点:1. 高图象质量:CCD传感器具有高灵敏度和低噪声特性,能够提供高质量的图象。

2. 快速采集速度:CCD图象采集解决方案的采集速度快,能够满足高速连续采集的需求。

3. 多种接口支持:CCD图象采集解决方案支持多种接口,如USB、GigE、Camera Link等,方便与各种设备的连接和集成。

4. 灵便性和可定制性:CCD图象采集解决方案可以根据不同应用场景的需求进行定制和优化,提供灵便的配置选项。

外观检验方案标准ccd-概述说明以及解释

外观检验方案标准ccd-概述说明以及解释

外观检验方案标准ccd-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以描述本文的主要内容和目的。

文章的主题是外观检验方案标准CCD,旨在介绍外观检验方案的重要性以及CCD技术在外观检验中的应用。

外观检验方案标准是指检验产品外观质量的一套规则和流程,它在制造业中起到着至关重要的作用。

本文将从背景介绍、外观检验方案的重要性和CCD技术的应用等方面进行详细阐述。

通过对外观检验方案标准的研究和应用,能够提高产品质量、降低不合格品率,同时也对未来发展提供了一定的展望。

通过本文的阐述,读者可以对外观检验方案标准和CCD技术有一个全面的了解,并对其在实际生产中的应用有所启发。

文章结构部分的内容如下所示:1.2 文章结构本文采用以下结构来组织讨论外观检验方案标准CCD的相关内容:首先,引言部分将提供一些背景信息和整体概述。

其中,1.1节将对文章的主题进行概述,介绍外观检验方案标准CCD的基本概念和目的。

接着,1.2节将说明本文的组织结构,即各个部分的内容安排。

最后,1.3节将阐述本文的目的,即通过对外观检验方案标准CCD的探讨,揭示其重要性和应用价值。

其次,正文部分将详细探讨外观检验方案标准CCD的相关内容。

2.1节将介绍外观检验的背景,包括其定义、意义和应用领域。

2.2节将重点讨论外观检验方案的重要性,包括其对产品品质和生产效率的影响。

而2.3节将深入探讨CCD技术在外观检验中的应用,包括其原理、方法和实际案例。

最后,结论部分将对外观检验方案标准的重要性进行总结。

3.1节将回顾本文所讨论的外观检验方案标准的重要性,并提出相关结论。

接着,3.2节将展望外观检验方案标准的未来发展趋势,探讨可能的创新方向和应用领域。

最后,3.3节将用简短的结束语概括全文,强调外观检验方案标准CCD的实际应用意义和研究价值。

通过以上的结构安排,本文将全面介绍外观检验方案标准CCD的相关内容,包括其概述、背景、重要性、应用和未来发展趋势,为读者提供一个系统而清晰的思路框架。

ccd的基本功能

ccd的基本功能

ccd的基本功能CCD(Charge-Coupled Device)是一种广泛应用于图像传感器中的技术。

它具有许多基本功能,本文将对其进行详细介绍。

CCD具有光电转换功能。

当光线照射到CCD上时,光子会激发CCD中的电荷,将光信号转化为电信号。

这样,CCD可以将光信号转化为数字信号,以便于后续的处理和存储。

CCD具有积分功能。

在光照条件相同的情况下,CCD可以积分不同时间长度的电荷。

通过积分,CCD可以获取更多的光信号,提高图像的亮度和信噪比。

这一功能在低光条件下尤为重要,可以有效提高图像的质量。

第三,CCD具有存储功能。

CCD中的电荷可以被存储和传输。

当光信号被转化为电荷后,CCD可以将电荷存储在每个像素中,以便于后续的传输和处理。

这种存储功能使得CCD在图像采集过程中能够快速而准确地捕捉到图像信息。

第四,CCD具有传输功能。

CCD中存储的电荷可以通过传输门控制的方式进行传输。

通过逐行或逐列的方式,CCD可以将存储在每个像素中的电荷传输到下一个阶段。

这种传输功能使得CCD在图像采集和处理过程中能够高效地传输图像信息,提高图像的传输速度和质量。

第五,CCD具有读取功能。

CCD中传输的电荷可以通过读取电路进行读取。

读取电路可以将传输的电荷转化为电压信号,并进行放大和处理。

通过读取功能,CCD可以输出经过处理的图像信号,以供后续的显示和分析。

第六,CCD具有清除功能。

在图像采集过程中,CCD可能会受到干扰或残留电荷的影响。

为了保证图像的质量和准确性,CCD可以通过清除功能将残留电荷清除,并进行复位操作。

这样,CCD可以在每次采集图像前保持干净和准备好的状态。

CCD具有光电转换、积分、存储、传输、读取和清除等基本功能。

这些功能使得CCD成为了现代图像传感器中不可或缺的核心技术。

无论是在数码相机、摄像机、显微镜还是望远镜等应用中,CCD都发挥着重要的作用,为我们捕捉到精彩的图像提供了可靠的技术支持。

ccd是什么

ccd是什么

ccd是什么CCD 是电荷耦合器件(Charge-Coupled Device)的缩写。

它是一种使用在图像传感器和高速数据转移领域的技术。

CCD 在图像传感器和摄像机中广泛应用,因为它的可靠性和高质量图像输出。

本文将介绍 CCD 的原理、应用和发展趋势。

一、CCD 的原理CCD 是一种半导体器件,其工作原理基于电荷的轨迹和传输。

CCD 由一系列的电荷传输节点和电极组成。

当光子进入 CCD 的光敏区域时,它会产生电荷。

电荷被控制电极和传输电极捕捉,然后通过电荷耦合和转移来传输到读取电极。

最后,电荷被转换成电压信号并传输到 AD 转换器进行数字化。

CCD 的核心是光敏区域,也称为像素阵列。

每个像素都是一个光敏元件,可以将入射的光子转化为电荷。

这个过程称为光电转换。

光子的能量越高,产生的电荷就越多。

因此,在 CCD 中,每个像素的电荷量可以表示光的强度。

二、CCD 的应用1. 数码相机:CCD 是数码相机中最常用的图像传感器。

它能够捕捉高质量、高分辨率的图像,并提供良好的色彩还原能力。

由于 CCD 能够对光的强度进行准确测量,因此它在摄影领域得到广泛应用。

2. 星空观测:CCD 能够捕捉微弱的星光信号,并转化为可见的图像。

这使得天文学家能够观测到远离地球的星体,研究星体的性质和演化过程。

3. 医学影像:CCD 在医学影像领域发挥着重要作用。

例如,CCD可以用于光学显微镜和内窥镜等设备,捕捉并放大被观察组织的图像。

这对于医生进行疾病诊断和治疗决策至关重要。

4. 太阳能电池板:在太阳能电池板中,CCD 被用作表面缺陷检测工具。

它可以检测表面缺陷,提高太阳能电池板的效率和耐久性。

5. 科学研究:CCD 在科学研究中发挥重要作用。

例如,在光学显微镜和电子显微镜中,CCD 能够捕捉微小的结构和颗粒,并提供高分辨率的图像。

三、CCD 的发展趋势1. 提高分辨率:随着科技的不断进步,对于图像质量的要求也越来越高。

未来的 CCD 将会追求更高的分辨率,以捕捉更多细节和精确的图像。

ccd应用场景

ccd应用场景

ccd应用场景CCD(Charge Coupled Device)是一种常用于图像传感器的技术,具有高灵敏度、高分辨率和低噪声的特点。

它在许多领域中都有广泛的应用场景。

本文将从医疗、农业、工业和安防四个方面,介绍CCD的应用场景。

一、医疗领域CCD技术在医疗领域中有着重要的应用。

例如,在医学影像诊断中,CCD传感器可以捕捉X射线或超声波等影像信息,通过数字化处理后,医生可以清晰地观察患者的内部结构,准确地判断疾病的情况。

此外,CCD还可以应用于内窥镜、显微镜等医疗设备中,帮助医生进行病灶检测和手术操作。

二、农业领域CCD技术在农业领域也有着广泛的应用。

例如,农业无人机配备了CCD传感器,可以通过拍摄农田的高清图像,帮助农民判断作物生长情况、测量土壤水分含量、检测病虫害等。

这些信息可以帮助农民制定科学的农业生产计划,提高农作物的产量和质量,减少资源的浪费。

三、工业领域在工业领域,CCD技术被广泛应用于质量检测、自动化生产等方面。

例如,CCD传感器可以用于检测产品的表面缺陷、尺寸偏差等质量问题,提高产品的合格率和生产效率。

此外,CCD还可以用于机器人视觉系统中,实现对工件的精确定位、抓取和组装等自动化操作。

四、安防领域CCD技术在安防领域中也有着重要的应用。

例如,CCD摄像头可以用于监控系统,实时监测公共场所、商业建筑、居民小区等区域的安全情况。

通过CCD摄像头拍摄的图像和视频可以提供给安防人员进行监控和查证。

此外,CCD还可以用于人脸识别、车牌识别等安防技术中,提高安全性和便利性。

总结起来,CCD技术在医疗、农业、工业和安防等领域中都有着重要的应用场景。

随着技术的不断进步,CCD传感器的性能将进一步提升,应用范围也将更加广泛。

相信在不久的将来,CCD技术将在更多的领域中发挥重要作用,为人们的生活带来更多的便利和进步。

CCD技术资料

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力和行
CVX系列CCD各种型号对应的相关参数
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CVX系列CCD各种型号对应的相关参数
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XG系列CCD各种型号对应的相关参数
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力和行
相机的物理芯片尺寸
CV系列:型号: 像素数:X乘Y向 单个像素尺寸: 物理芯片尺寸: 使用CA-LM0510时X1 X0.5倍(其实考题进行了尺寸的四舍五入法则)
CV-S035M/C 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm 9.6 X 7.2mm
CA-H2100M/C 5104 X 4092 3.5um 17.864 X 14.322mm 17.864 X 14.322mm 35.8 x
CA-HX48M/C 784 X 596 4.8um 3.763 X 2.8608mm 3.763 X 2.8608mm 7.6 x 5.8m
力和行
相机的物理芯片尺寸
CVX系列:型号: 像素数:X乘Y向 单个像素尺寸: 物理芯片尺寸: 使用CA-LM0510时X
倍(其实考题进行了尺寸的四舍五入法则)
CV-H500M/C 2432 X 2050 3.45um 8.3904 X 7.0725mm 8.3904 X 7.0725mm 16.8 X 1

CCD成像原理及应用

CCD成像原理及应用

CCD成像原理及应用CCD(Charge-Coupled Device)成像原理是一种利用半导体材料对光信号进行转换的技术。

它通过将光信号转化为电荷信号,再将电荷信号转化为电流信号,最后将电流信号转化为电压信号,从而实现对光信号的捕捉和处理。

CCD成像原理的主要步骤如下:1.感光:CCD感光元件是由光敏二极管和光电荷转换区组成的。

当光照到感光元件上时,光子的能量会激发出电子。

这些电子会被光电荷转换区吸收并转化为电荷。

2.电荷传输:通过将电荷信号从感光元件逐行传输到垂直传输寄存器,再从垂直传输寄存器逐列传输到水平传输寄存器,最后通过输出端口传出。

3.电荷放大:CCD通过将电荷信号转化为电压信号进行放大。

利用源跟随放大器的原理,将电荷信号放大到可以被后续电路读取的范围。

4.信号读出:CCD通过驱动电路将放大后的信号传输到输出端口,进行数字化处理或者进行模拟信号输出。

1.数码相机:现代数码相机中,CCD作为光电传感器,负责将图像光信号转化为电信号,通过数码电路进行处理,最终生成数字图像。

2.星载遥感:星载遥感卫星利用CCD技术捕捉地面上的图像,对地表进行监测和测量。

其高分辨率和广域性能,可以提供大范围、高精度的地表图像数据。

3.医学影像:CCD技术被广泛应用于医学影像领域,如X射线成像、核磁共振成像等。

CCD的高灵敏度和低噪声性能可以提高诊断效果。

4.工业检测:CCD可以实时捕捉物体表面的微小缺陷,广泛应用于工业品质检测、半导体芯片制造等领域。

5.视频监控:CCD技术被广泛用于安全监控领域,如街道监控、商场监控等。

其高分辨率和快速响应能力可以提供清晰、稳定的图像。

总的来说,CCD成像原理通过光敏二极管将光信号转化为电荷信号,再通过驱动电路将电荷信号传输和处理,最终实现光信号的捕捉和成像。

CCD技术在数码相机、遥感、医学影像、工业检测、视频监控等领域都有着广泛的应用。

CCD视觉检测工作原理解析

CCD视觉检测工作原理解析

CCD视觉检测工作原理解析CCD(Charge Coupled Device)视觉检测技术是一种利用光电转换原理实现图像捕捉和处理的技术。

它是由美国贝尔实验室的Willard Boyle和George E. Smith于1969年发明的,并获得了2024年诺贝尔物理学奖。

CCD视觉检测技术在工业自动化、机器人、生物医学图像处理等领域得到了广泛的应用。

首先,CCD视觉检测系统通过镜头将被检测的物体投射在CCD面阵上。

CCD面阵是由大量的光敏元件组成,每个光敏元件都可以转换光信号为电信号。

当光照射到CCD面阵上时,每个光敏元件会产生一个电荷包。

这些电荷包的大小取决于光的强度,因此可以通过测量电荷包的大小来获取光的强度信息。

接下来,CCD视觉检测系统将光敏元件上的电荷转换为电压信号。

这一步称为信号转换。

首先,通过使用逐行、逐列或全图读取方式,将电荷包的信息从CCD面阵读出。

然后,使用模数转换器将电荷包转换为相应的电压值。

这些电压值表示了光敏元件上相应位置的光强度。

最后,将这些电压信号传输给后续的图像处理系统。

最后,CCD视觉检测系统通过图像处理算法对图像进行分析和处理。

这一步可以实现目标检测、特征提取、分类、测量等功能。

主要的图像处理方法包括卷积、滤波、边缘检测、灰度转换等。

通过对图像进行处理,系统可以实现对物体的检测、测量和控制。

1.高分辨率:CCD面阵中有成千上万个光敏元件,可以实现对图像进行细节的捕捉和分析,从而获得高分辨率的图像数据。

2.快速采集:CCD视觉检测系统可以以很高的速率对图像进行采集和处理,可以实现实时的图像检测和分析。

3.可编程性:CCD视觉检测系统可以通过编程实现不同的图像处理功能,可以根据实际需求进行定制化开发。

4.高灵敏度:CCD面阵中的光敏元件具有很高的灵敏度,可以捕捉到很小的光信号,适用于低光条件下的图像检测。

综上所述,CCD视觉检测技术通过光敏元件将物体的光信号转换为电信号,并通过图像处理算法对图像进行分析和处理,实现对目标物体的检测和测量。

CCD技术

CCD技术

CCD采用光学方法测量外径的仪器,把CCD器件作为光电接收器。

成数组,每组称为一相,并施加同样的时钟脉冲。

所需相数由CCD芯片内部结构决定,结构相异的CCD可满足不同场合的使用要求。

线阵CCD有单沟道和双沟道之分,其光敏区是MOS电容或光敏二极管结构,生产工艺相对较简单。

它由光敏区阵列与移位寄存器扫描电路组成,特点是处理信息速度快,外围电路简单,易实现实时控制,但获取信息量小,不能处理复杂的图像(线阵CCD如右图所示)。

面阵CCD的结构要复杂得多,它由很多光敏区排列成一个方阵,并以一定的形式连接成一个器件,获取信息量大,能处理复杂的图像。

编辑本段CCD的应用四十年来,CCD器件及其应用技术的研究取得了惊人的进展,特别是在图像传感和非接触测量领域的发展更为迅速。

随着CCD技术和理论的不断发展,CCD技术应用的广度与深度必将越来越大。

CCD是使用一种高感光度的半导体材料集成,它能够根据照射在其面上的光线产生相应的电荷信号,在通过模数转换器芯片转换成“0”或“1”的数字信号,这种数字信号经过压缩和程序排列后,可由闪速存储器或硬盘卡保存即收光信号转换成计算机能识别的电子图像信号,可对被测物体进行准确的测量、分析。

含格状排列像素的CCD应用于数码相机、光学扫瞄仪与摄影机的感光元件。

其光效率可达70%(能捕捉到70%的入射光),优于传统菲林(底片)的2%,因此CCD迅速获得天文学家的大量采用。

传真机所用的线性CCD影像经透镜成像于电容阵列表面后,依其亮度的强弱在每个电容单位上形成强弱不等的电荷。

传真机或扫瞄仪用的线性CCD每次捕捉一细长条的光影,而数码相机或摄影机所用的平面式CCD则一次捕捉一整张影像,或从中撷取一块方形的区域。

一旦完成曝光的动作,控制电路会使电容单元上的电荷传到相邻的下一个单元,到达边缘最后一个单元时,电荷讯号传入放大器,转变成电位。

如此周著复始,直到整个影像都转成电位,取样并数位化之后存入内存。

CCD影像检测原理认识与应用技术

CCD影像检测原理认识与应用技术

CCD影像检测原理认识与应用技术CCD(Charge-Coupled Device)是一种常见的图像传感器,广泛应用于数字相机、摄像机以及其他光学和成像设备中。

CCD影像检测原理主要是通过光电转换将光信号转换成电信号,再对电信号进行处理和分析,以获取对象的图像信息。

以下将对CCD影像检测原理的认识以及应用技术进行详细介绍。

CCD传感器由数百万个光敏元件组成,每个光敏元件对光的强度进行感知,并将其转化为对应的电荷。

当光照射到CCD感光元件上时,相应的光子会激发半导体中的电子,产生电荷。

这些电荷经过一系列的传输和放大操作,最终转化为电信号。

CCD影像检测原理中的关键技术包括:感光元件、光电转换、信号传输、放大电路以及图像处理等。

感光元件是CCD传感器的核心部分,它负责将光信号转换为电荷。

典型的CCD感光元件由共价键定电荷传输电道构成,当光子进入电荷传输电道时,它们会激发电子从价带跃迁到传导带,从而产生电荷。

感光元件通常设计为一个二维阵列,每个元件对应图像的一个像素。

光电转换是将感光元件产生的电荷转换为电信号的过程。

在转换过程中,感光元件上的电荷会被逐个转移至存储区域,并转换为电压信号。

这些电压信号代表了不同位置上的亮度值,构成了完整的图像信息。

信号传输是将产生的电信号从感光元件传输到后续的放大电路和图像处理部分。

传输过程通常通过平行输出线路实现,每个输出线路对应一个感光元件。

这样,CCD影像传感器就能够同时输出多个像素的电信号,从而提高了图像的传输速度。

放大电路负责对经过信号传输的电信号进行放大处理。

它通常由运算放大器组成,可以根据需要对信号进行增益调节或滤波处理。

这样可以增强信号的强度,并减小噪声的影响。

图像处理是CCD影像检测的最后一步,它对电信号进行数字化处理和分析。

这包括对图像进行预处理、降噪、增强、分割等操作。

常见的图像处理算法包括线性滤波、非线性滤波、边缘检测、形态学处理等。

在工业自动化领域,CCD影像检测可用于产品质量检测、缺陷检测、尺寸测量等。

ccd的原理及应用

ccd的原理及应用

1. CCD的原理及应用1.1 CCD是什么CCD(Charge-Coupled Device)是一种设备,用于将光信号转化为电信号并进行图像捕捉。

它由大量光敏元件组成的阵列构成,每个元件可以存储并转移电荷,这些电荷代表从光信号中获得的信息。

1.2 CCD的原理CCD的原理是基于光电效应和电荷耦合效应。

当光照射到CCD上时,光子会击中光敏元件,将能量转化为电荷。

这些电荷被存储在元件的电容中,并依次传递到相邻元件中。

通过逐行读出和放大这些电荷,最终形成一个完整的图像。

2. CCD的应用CCD技术在许多领域中得到广泛应用,下面将介绍几个重要的应用领域。

2.1 数字摄影CCD作为数字相机的核心部件,被广泛用于数字摄影领域。

CCD的高灵敏度和高分辨率使得它能够捕捉到细节丰富的图像。

此外,CCD还具有较低的信噪比,能够在较暗的环境中获取清晰的图像。

2.2 星空观测天文学家利用CCD技术进行星空观测。

CCD相较于传统的感光片,具有更高的灵敏度和动态范围,能够捕捉到更加微弱的星光信号,并提供更准确的测量和分析数据。

CCD在天文学研究中发挥着重要的作用,帮助我们深入了解宇宙的奥秘。

2.3 显微镜图像拍摄在生命科学和材料科学中,CCD技术被广泛应用于显微镜图像的拍摄和分析。

CCD的高灵敏度和分辨率使得显微镜能够观察到微观领域内的微小细节。

结合图像处理技术,CCD在显微镜研究中发挥着重要的作用。

2.4 光学测量CCD技术广泛应用于光学测量领域,例如粒子测量、位移测量和形貌测量等。

CCD的高灵敏度和高速度使其能够捕捉到瞬时变化的光学信号,并提供准确的测量结果。

2.5 光谱分析CCD技术在光谱分析中也发挥着重要作用。

光谱仪通过将光分散成不同波长的光,并使用CCD进行捕捉和分析,可以获取不同物质的光谱信息。

这项技术在化学、物理和生物学等领域中被广泛应用。

3. 总结CCD作为一种将光信号转化为电信号的设备,具有高灵敏度和高分辨率的特点,被广泛应用于数字摄影、星空观测、显微镜图像拍摄、光学测量和光谱分析等领域。

CCD工作原理

CCD工作原理

CCD工作原理CCD(Charge-Coupled Device)是一种常用于图像传感器的技术。

它是由一系列电荷耦合的电容阵列组成,用于转换光信号为电荷信号,并进一步转换为数字信号。

CCD工作原理主要包括光电转换、电荷传输和读出三个过程。

一、光电转换在CCD中,光电转换是通过光敏元件实现的。

光敏元件通常是由硅制成的,其表面涂有光敏材料,如硅光电二极管。

当光线照射到光敏元件上时,光子会激发光敏材料中的电子,使其跃迁到导带中,产生电子-空穴对。

光敏元件的结构使得电子和空穴被分离,并在电场的作用下被收集到不同的区域。

二、电荷传输CCD中的电荷传输是通过电荷耦合器件实现的。

电荷耦合器件由一系列电容组成,每个电容都可以存储一定数量的电荷。

当光电转换后的电荷被收集到光敏元件上时,电荷耦合器件会将电荷从一个电容传输到相邻的电容。

这个传输过程是通过改变电容之间的电势差来实现的。

电荷在电势差的作用下从一个电容传输到另一个电容,直到最后被传输到输出端。

三、读出CCD的读出是通过输出电路实现的。

在电荷传输完成后,电荷会被转换为电压信号,并通过输出电路进行放大和处理。

输出电路通常由放大器、模数转换器和控制电路组成。

放大器用于放大电荷信号,模数转换器将模拟信号转换为数字信号,控制电路用于控制读出过程的时序和参数。

总结:CCD工作原理可以概括为光电转换、电荷传输和读出三个过程。

光电转换将光信号转换为电荷信号,电荷传输将电荷从一个电容传输到另一个电容,最后通过输出电路将电荷信号转换为数字信号。

CCD技术在图像传感器领域有着广泛的应用,如数码相机、摄像机等。

它的高灵敏度、低噪声和高分辨率等特点,使得CCD成为一种重要的图像采集技术。

ccd电荷转移

ccd电荷转移

ccd电荷转移CCD(Charge-Coupled Device)是一种半导体器件,被广泛应用在成像和光谱领域。

其具有较高的灵敏度、低噪声和良好的动态范围等特点,因此在相机、望远镜、扫描仪等设备中得到了广泛的应用。

CCD的核心是电荷转移技术,通过电势控制将光信号转化为电荷,并将电荷逐个传递到下一个单元,最终经过放大和读出,形成图像。

下面将详细介绍CCD电荷转移的过程和相关参考内容。

1. 电荷转移原理CCD利用PN结的扩散区域和势垒区域来实现光电转换。

当光射到PN结上时,光子被吸收,并产生电子-空穴对。

电子在外电场的作用下向势低的一侧移动,而空穴则向势高的一侧移动。

这样,在PN结上形成了电荷分布不均匀的区域,即光电感受区。

接下来,利用电势控制,将电荷一步步传递到读出电路中。

2. 电荷转移的过程电荷转移的过程分为暗电荷转移和光电荷转移两个阶段。

(1)暗电荷转移阶段:暗电流是指CCD芯片在没有接收任何光线时,由于温度等原因导致的电流。

在暗电荷转移阶段中,将暗电流中形成的电子-空穴对电荷逐个传递到读出电路中。

相关参考内容:- Genistein-Mediated Inhibition of Iminodibenzyl Opening Allows Efficient Sequential Addition of Charges onto a n-Type Silicon Microparticle(DOI: 10.1021/ja206780d):该论文研究了基因化学对光电荷转移的影响,通过测量不同条件下CCD芯片暗电荷转移的效果,为提高CCD传感器的性能提供了理论依据。

(2)光电荷转移阶段:光电电荷转移是指CCD芯片接收光线后,将光电信号转换为电荷,并将电荷逐个传递到读出电路中。

相关参考内容:- Single-electron transport through engineered molecules with specific electronic states(DOI: 10.1039/C9SC01151G):该论文研究利用光电荷转移技术实现了通过特定电子态的工程分子的单电子传输。

《2024年CCD细分技术及其应用研究》范文

《2024年CCD细分技术及其应用研究》范文

《CCD细分技术及其应用研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,电荷耦合器件(CCD)技术作为光学领域中的一种重要技术,已经广泛应用于图像处理、光电子学、生物医学、天文学等多个领域。

CCD细分技术作为CCD技术的一个重要分支,在提高图像分辨率、精度和稳定性等方面具有显著的优势。

本文将详细介绍CCD细分技术的原理、方法及其在各个领域的应用研究。

二、CCD细分技术原理及方法1. CCD基本原理CCD,即电荷耦合器件,是一种能够将光信号转换为电信号的半导体器件。

其基本原理是利用光敏元件将光线转换为电荷,并通过电容的耦合效应将电荷传输至特定的位置进行检测和处理。

2. CCD细分技术原理CCD细分技术是指在CCD器件的基础上,通过改进制造工艺和优化图像处理算法,实现对图像的更精细的分割和检测。

其基本原理包括:利用高精度的制造工艺将CCD器件的像素尺寸减小,从而提高图像的分辨率;通过改进图像处理算法,对图像进行去噪、增强等处理,进一步提高图像的信噪比和对比度。

三、CCD细分技术的应用研究1. 光学成像领域CCD细分技术在光学成像领域具有广泛的应用。

例如,在显微镜、望远镜等光学设备的成像系统中,采用CCD细分技术可以提高图像的分辨率和清晰度,从而更好地满足科研和观测需求。

此外,在医学影像、工业检测等领域,CCD细分技术也发挥着重要的作用。

2. 光电子学领域在光电子学领域,CCD细分技术被广泛应用于光谱分析、光电测量等领域。

例如,在光谱分析中,通过采用CCD细分技术可以实现对光谱的更精细的测量和分析,从而提高光谱分析的准确性和可靠性。

3. 生物医学领域在生物医学领域,CCD细分技术被广泛应用于细胞成像、基因检测等领域。

例如,在细胞成像中,采用CCD细分技术可以提高细胞图像的分辨率和清晰度,从而更好地观察和研究细胞的形态和结构。

此外,在基因检测中,CCD细分技术也可以用于实现对基因序列的更精细的检测和分析。

四、CCD细分技术的挑战与展望尽管CCD细分技术在多个领域都取得了重要的应用成果,但仍面临着一些挑战和问题。

CCD(技术资料)

CCD(技术资料)

力和行
XG系列CCD各种型号对应的相关参数
力和行
XG系列CCD各种型号对应的相关参数
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XG系列CCD各种型号对应的相关参数
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XG系列CCD各种型号对应的相关参数
力和行
相机的物理芯片尺寸
CV系列:型号: 像素数:X乘Y向 单个像素尺寸: 物理芯片尺寸: 使用CA-LM0510时X1 X0.5倍(其实考题进行了尺寸的四舍五入法则) CV-H500M/C 2432 X 2050 3.45um 8.3904 X 7.0725mm 8.3904 X 7.0725mm 16.8 X 14.2mm CV-H200M/C 1600 X 1200 4.4um 7.04 X 5.28mm 7.04 X 5.28mm 14 X 10.6mm CV-2OOM/C 1600 X 1200 4.4um 7.04 X 5.28mm 7.04 X 5.28mm 14 X 10.6mm CV-S200M/C 1600 X 1200 4.4um 7.04 X 5.28mm 7.04 X 5.28mm 14 X 10.6mm CV-H100M/C 1000 X 1000 7.4um 7.4 X 7.4mm 7.4 X 7.4mm 14.8 X 14.8mm CV-H035M/C 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm 9.6 X 7.2mm CV-035M/C 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm 9.6 X 7.2mm CV-S035M/C 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm 9.6 X 7.2mm
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CCD影像检测原理认识与应用技术

CCD影像检测原理认识与应用技术

CCD影像检测原理认识与应用技术CCD(Charge-Coupled Device)是一种常见的光电转换器件,广泛应用于图像传感和图像处理领域。

CCD影像检测原理是指利用CCD器件对光信号进行转换和处理,实现对图像的检测和分析。

下面将从CCD的工作原理和应用技术两个方面进行详细介绍。

一、CCD的工作原理CCD器件是由一系列电荷传输阶段组成的,每个阶段由一个电荷传输栅极和一个电荷储存节点组成。

CCD器件的工作分为感光、转换和读出三个阶段。

1.感光阶段:CCD器件的感光阶段是通过光敏元件实现的。

当光照射到感光元件上时,光子会激发出一定数量的电子。

感光元件通常由硅或硒化铟等材料制成,其中硅材料的CCD器件是最常见的。

2.转换阶段:感光阶段产生的电子会在电荷传输栅极的控制下,沿着垂直和水平方向传输到储存节点上。

传输栅极的控制信号可以控制电子的传输速度和传输路径,从而实现对电子的转换和定位。

3.读出阶段:当电子传输到储存节点上后,CCD器件会将电荷转换为电压信号。

这个转换过程是通过将储存节点上的电荷与读出节点上的电荷进行耦合,然后通过放大电路将电荷转换为电压。

二、CCD的应用技术1.光电转换技术:CCD器件的光电转换技术主要包括增益控制、曝光时间控制和白平衡控制等。

增益控制可以调节CCD器件的灵敏度,使其适应不同的光照条件。

曝光时间控制可以控制CCD器件感光的时间,从而获得不同曝光程度的图像。

白平衡控制可以调整CCD器件的颜色偏移,使图像的色彩更加准确。

2.信号处理技术:CCD器件的输出信号是模拟信号,需要经过模数转换器进行数字化处理。

数字化处理可以包括滤波、增强、降噪等操作,以提高图像的质量和清晰度。

此外,还可以对图像进行压缩和编码,以便于存储和传输。

3.图像分析技术:CCD器件输出的图像可以通过图像分析技术进行进一步的处理和分析。

常见的图像分析技术包括边缘检测、图像识别、目标跟踪等。

这些技术可以实现对图像中的目标、特征和运动等进行提取和分析,从而实现各种应用,如机器视觉、无人驾驶、医学影像等。

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瑕疵和污点检测的计算
一,需要检测的瑕疵/污点的最小尺寸 最需要确认的一点是 “应将工件表面的哪种变化检测为瑕疵?”例如,检测纸张 等白色平面上大小超出 1 mm 的黑色印记。检测 IC 表面上长度超出 2 mm 的裂痕 以及大小超出 ø0.5 mm 的黑色印记。检测黑色橡胶环上长度超出 1 mm、宽度超出 0.2 mm 的瑕疵。无论哪种目标,重要的是确认检测的瑕疵类型和尺寸。 批注:需要精确确认检测的瑕疵/污点的尺寸,因为这将决定图像传感器的检测能 力。如果无法预先确认,则选择经证实的精细检测通用标准,例如 1 x 1 mm 或 0.5 x 0.5 mm。 二、需要检测的范围大小=视野 在确认瑕疵尺寸后,下一步是确认视野。除检测范围的大小外,还要将可能需 要的移动范围考虑在内。 视野=检测范围大小+可能的移动范围+安全系数 (约几mm)
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相机的物理芯片尺寸
CVX系列:型号: 像素数:X乘Y向 单个像素尺寸: 物理芯片尺寸: 使用CA-LM0510时X 倍(其实考题进行了尺寸的四舍五入法则) CV-H500M/C 2432 X 2050 3.45um 8.3904 X 7.0725mm 8.3904 X 7.0725mm 16.8 X 1 CV-H200M/C 1600 X 1200 4.4um 7.04 X 5.28mm 7.04 X 5.28mm 14 X 10.6mm CV-2OOM/C 1600 X 1200 4.4um 7.04 X 5.28mm 7.04 X 5.28mm 14 X 10.6mm CV-S200M/C 1600 X 1200 4.4um 7.04 X 5.28mm 7.04 X 5.28mm 14 X 10.6mm CV-H100M/C 1000 X 1000 7.4um 7.4 X 7.4mm 7.4 X 7.4mm 14.8 X 14.8mm CV-H035M/C 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm 9.6 X 7.2mm CV-035M/C 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm 9.6 X 7.2mm CV-S035M/C 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm 9.6 X 7.2mm CA-H2100M/C 5104 X 4092 3.5um 17.864 X 14.322mm 17.864 X 14.322mm 35.8 x CA-HX48M/C 784 X 596 4.8um 3.763 X 2.8608mm 3.763 X 2.8608mm 7.6 x 5.8m CA-HX200C/M 1600 X 1200 5um 8 X 6 mm8 X 6 mm 8 X 6 mm 16 x 12 mm CA-HX500M/C 2432 X 2040 5um 12.16 x 10.2 mm 12.16 x 10.2 mm 24.2 x 20.4
力和行
CVX系列CCD各种型号对应的相关参数
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XG系列--CCD型号(面型相机)
新产品 XG-2100M/H2100M
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XG系列--CCD型号(线型相机)
力和行
XG系列--CCD型号(3D相机)--XR-HT15M/HT40M
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XG系列CCD各种型号对应的相关参数
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XG系列CCD各种型号对应的相关参数
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CCD的选型计算
下方的参照表根据 CCD 的种类和视野划分最小可检测尺寸。影像系统的最小可 检测像素尺寸被假定为 2 个像素的理想值。
力和行
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最小可检测瑕疵尺寸
下列计算公式可确定影像系统的最小可检测瑕疵尺寸。 最小可检测瑕疵尺寸 = (B+C)/A A=CCD Y 方向上的像素数 B =视野 (Y方向)(mm) C =瑕疵检测的最小像素数 (像素)
力和行
CCD的分辨率和精度算法
力和行
精度
我们可以做到的精度一般来说按分辨率的5倍来计算即:精度=分辨率*5 假如客户要求检测2mm±0.02mm的工件,视野大小要求10mm,多少万像素的 CCD比较合适? 答:因为精度是0.02mm,所以分辨率要达到0.02/5=4μ/pix,根据视野10mm, Y方向像素数=10mm/4μ/pix=2500pix.因为500万Y方向的像素数为2050,所以 500万CCD才能满足此精度要求。
力和行
XG系列CCD各种型号对应的相关参数
力和行
XG系列CCD各种型号对应的相关参数
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XG系列CCD各种型号对应的相关参数
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XG系列CCD各种型号对应的相关参数
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相机的物理芯片尺寸
CV系列:型号: 像素数:X乘Y向 单个像素尺寸: 物理芯片尺寸: 使用CA-LM0510时X1 X0.5倍(其实考题进行了尺寸的四舍五入法则) CV-H500M/C 2432 X 2050 3.45um 8.3904 X 7.0725mm 8.3904 X 7.0725mm 16.8 X 14.2mm CV-H200M/C 1600 X 1200 4.4um 7.04 X 5.28mm 7.04 X 5.28mm 14 X 10.6mm CV-2OOM/C 1600 X 1200 4.4um 7.04 X 5.28mm 7.04 X 5.28mm 14 X 10.6mm CV-S200M/C 1600 X 1200 4.4um 7.04 X 5.28mm 7.04 X 5.28mm 14 X 10.6mm CV-H100M/C 1000 X 1000 7.4um 7.4 X 7.4mm 7.4 X 7.4mm 14.8 X 14.8mm CV-H035M/C 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm 9.6 X 7.2mm CV-035M/C 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm 9.6 X 7.2mm CV-S035M/C 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm 9.6 X 7.2mm
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CCD方向确认(原点在标签的左上角)
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CCD的选型一般标准
1检测精度 检测精度(mm/pixel)=Y方向的视野/CCD在Y方向上的 像素数 执行缺陷检测和尺寸检测时的最小可检测物体 尺寸为4个像素的正方形,尺寸容差为±5个像素。 2色彩选择 色调变化时选择彩色,亮度变化可选黑白 3根据传输时间选择高速型或标准型 4根据CCD尺寸选择超小型或标准型
力和行
最小可检测物体CCD 的选择
三、在通过上一部分确认最小瑕疵尺寸和视野后,接着需要确认合适的CCD。 共 有四种CCD,用垂直像素数x水平像素数来表示。 30 万像素 ( 水平 640 像素 x 垂直 480 像素) 100 万像素( 水平 1000 像素 x 垂直 1000 像素) 200 万像素( 水平 1600 像素 x 垂直 1200 像素) 500 万像素( 水平 2432 像素 x 垂直 2050 像素) 2100万像素(水平5104像素 x 垂直4092像素) 批注:要识别瑕疵/污点,其最小尺寸必须小于 1 个像素,否则无法反映在图像上。 在某些情况下由于背景或环境的影响,无法检测 1 个像素,因此为了稳定检测, 最少需要使用 2 个像素。甚至还存在需要使用 4 个像素作为瑕疵最小像素尺寸的 情况。
力和行
CV系列CCD各种型号对应的相关参数
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CV系列CCD各种型号对应的相关参数
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CVX系列--CCD型号
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CVX系列CCD各种型号对应的相关参数
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CVX系列CCD各种型号对应的相关参数
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CVX系列CCD各种型号对应的相关参数
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CVX系列CCD各种型号对应的相关参数
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CCD图像传感器介绍
CCD工作原理:光到达CCD某个像素时,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(灰度值)
力和行
图像处理
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像素
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像素
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CCD与CMOS不同
力和行
快门速度
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触发间隔
力ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ行
触发间隔计算
使用CV-H500M,快门速度设定为 10ms , 最快的触发间隔是( 71.2 ) ms 由于CV-H500M是有双缓存的且传输时间为61.2ms此处未提及图像处理时间 因此用下图案列3方法计算:
CCD技术资料
技术外服
制作人:李桂林 制作时间:2016/2/16
目 录
D图像传感器介绍 2.像素 D与CMOS不同 4.快门速度、触发间隔、增益 D(CV系列)硬件基础知识 D(CVX系列)硬件基础知识 D(XG系列)硬件基础知识 8.相机的物理芯片尺寸 D原点确认 D选型介绍
力和行
增益
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一、CV系列--CCD型号
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CV系列CCD各种型号对应的相关参数
力和行
CV系列CCD各种型号对应的相关参数
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CV系列CCD各种型号对应的相关参数
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相机的物理芯片尺寸
XG系列:型号: 像素数:X乘Y向 单个像素尺寸: 物理芯片尺寸: 使用CA-LM0510时X 倍(其实考题进行了尺寸的四舍五入法则) XG-H500M/C 2432 X 2050 3.45um 8.3904 X 7.0725mm 8.3904 X 7.0725mm 16.8 XG-H200M/C 1600 X 1200 4.4um 7.04 X 5.28mm 7.04 X 5.28mm 14 X 10.6m XG-2OOM/C 1600 X 1200 4.4um 7.04 X 5.28mm 7.04 X 5.28mm 14 X 10.6mm XG-S200M/C 1600 X 1200 4.4um 7.04 X 5.28mm 7.04 X 5.28mm 14 X 10.6mm XG-H100M/C 1000 X 1000 7.4um 7.4 X 7.4mm 7.4 X 7.4mm 14.8 X 14.8mm XG-H035M/C 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm 9.6 X 7.2m XG-035M/C 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm 9.6 X 7.2mm XG-S035M/C 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm 9.6 X 7.2mm XG-H2100M/C 5104 X 4092 3.5um 17.864 X 14.322mm 17.864 X 14.322mm 35.8 XG-HL02M 2048 7um 14.336mm 14.336mm 28.672mm XG-HL04M 4096 3.5um 14.336mm 14.336mm 28.672mm CA-HL08M 8192 3.5um 28.672mm 28.672mm 57.344mm
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