高动态高速CMOS相机指南

在工业检测和控制领域，目前采用的工业相机都是基于CCD芯片或CMOS芯片。工业相机很重要的一个指标就是动态范围，什么是动态范围，简单说就是在一副图像中，最亮部分与最暗部分的比值。用数学公式表示，假设相机像元的满阱容量，也就是像元能容纳的最大电子数为FWC(Full Well Capacity)，噪声的均方根值（RMS）为N，则相机的动态范围为D=20lg（FWC/N），单位为dB 。所以要提高动态范围，要么增加像元的满阱容量，或者减少噪声水平。CCD相机由于具有较低的噪声特性，所以其动态范围一般在66dB以上，而CMOS相机的动态范围一般在66dB以下。
但是，瑞士Photonfocus提供的CMOS相机极大地提高了相机的动态范围，高达120dB。为什么它的相机能到如此高的动态范围呢？Photonfocus的CMOS相机采用了其专利的Linlog压缩技术，在一副图像中实现了线性响应和对数响应。也就是说对低照度区域，采用线性响应，其灰度值不压缩；而对于高亮区域，则采用对数压缩方式来扩展其动态范围。关于Linlog对图像的影响可访问 www.photonfocus.com/html/eng/support/cameraSimulator.php获得直观的印象。另外，Photonfocus的所有相机都采用global shutter，可以实时“冻结”图像，完成高速运动物体的拍摄。
哪些地方需要高动态相机呢？凡是在一副图像中，有极亮部分和极暗部分在一起的应用都需要高动态相机。典型应用包括“激光焊接检测”、“钢铁冶炼检测”、“交通车牌检测”等。
Photonfocus的MV-D1024E-160-CL系列相机的分辨率为1024*1024，最高帧速达150帧/秒。在缩小分辨率的情况下可以达到更高的帧频。
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