您现在的位置:首页 > 应用案例 > 每台高速成像相机都是一个完整的光电系统

应用案例 Solutions
每台高速成像相机都是一个完整的光电系统
点击次数:994 发布时间:2017-02-20
每台高速成像相机都是一个完整的光电系统,包含光学原件、光机械、探测器、外壳和电子数据存储和控制组件。但在一般情况下,任何相机的性能参数都是由图像传感器决定的;因此,所有高速成像相机其他系统组件的设计,都是围绕图像传感器来展开的。
通常,高速成像相机CMOS传感器被认为是高速成像应用的zui佳选择。不同于像素数量有限的CCD传感器,将输入光转换为电压信号,然后通过数量有限(一个到几个)的输出节点以模拟信号的形式发送出芯片;CMOS传感器的芯片内包含放大器和数模转换器(DAC),避开了CCD图像处理的高功耗和较慢的读出速度。
“CMOS传感器是许多高速相机的核心,主要考虑到其较高数量的传感器通道,用于实现迅速的光子/电子转换,快速将电子从传感器送走。”美国Photron公司销售和市场营销总监Andrew Bridges说,“大量的DAC可以成为大的发热体,因为这需要更多的内存。幸运的是,CMOS中理想的板载内存情况,也可以通过快速数据卸载技术来实现。”
高速成像相机除了减少生热和传感器噪声,“光灵敏度是高速成像应用中的一个关键因素。”Bridges说,“当FASTCAM SA5在2008年左右推出时,10000的ISO值给人们留下了深刻的印象。现在,FASTCAM SA-Z中新的传感器电子产品,为12位单色相机提供50000的ISO值,为36位Bayer彩色相机提供20000的ISO值,两者均采用20μm2的像素。”Bridges介绍说,通过开发新的电路设计,大大降低了噪声,提高了增益,从而提高了灵敏度。
“我们根据真正的行业ISO Ssat 12232标准,来衡量FASTCAM相机在高帧率下的光灵敏度,在同样的照明条件下采用更快的快门/曝光速度和更大的景深,无需更多的照明。”Bridges说。
高速成像相机标准面阵相机的一种替代方案是线阵相机。线阵相机的速度不是以每秒帧数来衡量,而是以频率来衡量,即在被扫描的物体运动的情况下,线阵相机每秒能够扫描的线数,每条线携带数千像素信息,用于采集数据。线阵相机具有更短的曝光时间,通常与高亮度光源配合,用于工业机器视觉应用。
德国Chromasens公司的三线相机,通过布置极其接近的三条RGB传感器线,实现以高水平的颜色度捕获移动物体的图像。该公司的allPIXA wave相机基于四线CMOS彩色线扫描传感器,线长高达15000×4行,工作速度为150kHz,吞吐量为850 Mpixels/s。 
扫一扫访问手机站扫一扫访问手机站
访问手机站