CCD 是60年代末期由貝爾試驗(yàn)室發(fā)明。開(kāi)始作為一種新型的PC存儲(chǔ)電路，很快 CCD具有許多其他潛    在的應(yīng)用，包括信號(hào)和圖像(硅的光敏性)處理。

　　CCD 是在薄的硅晶片上處理一系列不同的功能，在每一個(gè)硅晶片上分布幾個(gè)相同的IC等可產(chǎn)生功能的元件，被選擇的IC從硅晶片上切下包裝在載體里用在系統(tǒng)上。總結(jié)下來(lái)，CCD 主要有以下幾種類(lèi)型:

　　1、面陣CCD工業(yè)相機(jī):

　　 允許拍攝者在任何快門(mén)速度下曝光拍攝移動(dòng)物體。

　　2、線陣CCD工業(yè)相機(jī):

　　 用一排像素掃描過(guò)圖片，做三次曝光——分別對(duì)應(yīng)于紅、綠、藍(lán)三色濾鏡，正如名稱(chēng)所表示的，線性傳感器是捕捉一維圖像。初期應(yīng)用于廣告界拍攝靜態(tài)圖像，線性陣列，處理高分辨率的圖像時(shí)，受局限于非移動(dòng)的連續(xù)光照的物體。

　　3、三線傳感器CCD工業(yè)相機(jī):

　　 在三線傳感器中，三排并行的像素分別覆蓋 RGB濾鏡，當(dāng)捕捉彩色圖片時(shí)，完整的彩色圖片由多排的像素來(lái)組合成。三線CCD傳感器多用于高端數(shù)碼相機(jī)，以產(chǎn)生高的分辨率和光譜色階。

　　4、交織傳輸CCD工業(yè)相機(jī):

　　 這種傳感器利用單獨(dú)的陣列攝取圖像和電量轉(zhuǎn)化，允許在拍攝下一圖像時(shí)在讀取當(dāng)前圖像。交織傳輸CCD通常用于低端數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)和拍攝動(dòng)畫(huà)的廣播拍攝機(jī)。

　　5、全幅面CCD工業(yè)相機(jī):

　　 此種CCD 具有更多電量處理能力，更好動(dòng)態(tài)范圍，低噪音和傳輸光學(xué)分辨率，全幅面CCD 允許即時(shí)拍攝全彩圖片。全幅面 CCD由并行浮點(diǎn)寄存器、串行浮點(diǎn)寄存器和信號(hào)輸出放大器組成。全幅面CCD 曝光是由機(jī)械快門(mén)或閘門(mén)控制去保存圖像，并行寄存器用于測(cè)光和讀取測(cè)光值。圖像投攝到作投影幕的并行陣列上。此元件接收?qǐng)D像信息并把它分成離散的由數(shù)目決定量化的元素。這些信息流就會(huì)由并行寄存器流向串行寄存器。此過(guò)程反復(fù)執(zhí)行，直到所有的信息傳輸完畢。接著，系統(tǒng)進(jìn)行的圖像重組。

二、工業(yè)相機(jī)參數(shù)簡(jiǎn)介

　　 工業(yè)相機(jī)是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵組件，其本質(zhì)的功能就是將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成為有序的電信號(hào)。選擇合適的相機(jī)也是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，相機(jī)的不僅是直接決定所采集到的圖像分辨率、圖像質(zhì)量等，同時(shí)也與整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行模式直接相關(guān)。

　　主要參數(shù)

　　1. 分辨率(Resolution):相機(jī)每次采集圖像的像素點(diǎn)數(shù)(Pixels)，對(duì)于數(shù)字工業(yè)相機(jī)機(jī)一般是直接與光電傳感器的像元數(shù)對(duì)應(yīng)的，對(duì)于模擬相機(jī)機(jī)則是取決于視頻制式，PAL制為768*576，NTSC制為640*480。

　　2. 像素深度(Pixel Depth):即每像素?cái)?shù)據(jù)的位數(shù)，一般常用的是8Bit，對(duì)于數(shù)字工業(yè)相機(jī)機(jī)一般還會(huì)有10Bit、12Bit等。

　　3. 幀率(Frame Rate)/行頻(Line Rate):相機(jī)機(jī)采集傳輸圖像的速率，對(duì)于面陣相機(jī)機(jī)一般為每秒采集的幀數(shù)(Frames/Sec.)，對(duì)于線陣相機(jī)機(jī)為每秒采集的行數(shù)(Hz)。

　　4. 曝光方式(Exposure)和快門(mén)速度(Shutter):對(duì)于線陣相機(jī)機(jī)都是逐行曝光的方式，可以選擇固定行頻和外觸發(fā)同步的采集方式，曝光時(shí)間可以與行周期一致，也可以設(shè)定一個(gè)固定的時(shí)間；面陣工業(yè)相機(jī)有幀曝光、場(chǎng)曝光和滾動(dòng)行曝光等幾種常見(jiàn)方式，數(shù)字工業(yè)相機(jī)機(jī)一般都提供外觸發(fā)采圖的功能?？扉T(mén)速度一般可到10微秒，高速工業(yè)相機(jī)還可以更快。

　　5. 像元尺寸(Pixel Size):像元大小和像元數(shù)(分辨率)共同決定了相機(jī)機(jī)靶面的大小。目前數(shù)字工業(yè)相機(jī)像元尺寸一般為3μm-10μm，一般像元尺寸越小，制造難度越大，圖像質(zhì)量也越不容易提高。

　　6. 光譜響應(yīng)特性(Spectral Range):是指該像元傳感器對(duì)不同光波的敏感特性，一般響應(yīng)范圍是350nm－1000nm,一些相機(jī)機(jī)在靶面前加了一個(gè)濾鏡，濾除紅外光線，如果系統(tǒng)需要對(duì)紅外感光時(shí)可去掉該濾鏡。