摄像传感器

[font=Verdana] 据上海《天天新报》报道 通过网络进行视频聊天，如今已非常普遍。日前从上海水表厂获悉，技术人员利用了这一原理，成功研制出了“摄像直读远程抄表系统”，利用这一系统，抄表员可以远程操作，从而使抄水表更便捷，减少了上门给居民带来的麻烦。[/font][font=Verdana] 据上海水表厂研制人员介绍，这套系统通过摄像机取得表具图像信号，再选用适当的信号传输方式，将图像信息导入到自来水公司或相关管理部门的远程计算机终端。这样一来，抄表者不仅可以看到表具数据的图像，而且每个表具存储的都是带有时间、日期等完整的信息图片数据，如发生水费纠纷，就具有法律效力。这种远程抄表管理系统所使用的是普通表具，以后换水表时只调换水表而不必更换摄像传感器，目前部分房产开发商正在与水表厂沟通，有望尽快在中心城区居民区试点安装这种远程抄表管理系统。[/font]

固体光图像传感器的器件技术的开展现状与趋向　　1、固体光摄像器件—理想的星载光图像传感器　　固体光电子图像传感器技术包括可见光硅图像传感器和短波、中波和长波红外焦平面阵列技术。由于图像传感器器件的不时开展，目前的固体图像传感器从可见光和近红外波段的CCD器件开展到了短波、中波和长波红外焦平面阵列。与星载反束光导摄像管相比起来，由于固体图像传感用具有一系列优点，十分适用于用作空间星载图像传感器，如：　　(1)体积小，重量轻;　　(2)无图像扭曲;　　(3)光响应工作波段宽，可见光硅CCD和CMOS图像传感器的光谱响应可从紫外区延伸到红外区，而红外焦平面的光谱响应波段掩盖了从1mm～14mm和远红外更宽的电磁波谱区;　　(4)高分辨率，可在焦平面上集成数十万、百万乃至千万像元的大格式阵列、完成大视场空间传感器;　　(5)同焦平面信号处置，像CCD、CMOS和各种红外焦平面阵列器件，由于微型加工技术的开展，可采用混合式或单片集成方式把焦平面上光电转换的焦平面探测器阵列与信号处置电路集成微小的集成电路块，完成同焦平面信号处置;　　(6)采用电子自扫描或注视工作形式工作，简化和完整取消机械扫描，完成系统小型化和微型化;　　(7)低功耗工作，数伏电压下即可工作;　　(8)低本钱;　　(9)牢靠性高。　　总之，小型化的小体积、轻重量、低功耗、低价钱和高性能、高牢靠性的固体空间光图像传感器为空间系统的设计和应用提供了极大的灵敏性。　　2、可见光固体图像传感器　　可见光固体图像传感器已使成像技术完成了小型、低功耗、低本钱和便携式应用、使成像系统技术了发作了反动性的变化。虽然迄今为止已开展了多种固体摄像器件，但是CCD器件和已在快速开展的CMOS图像传感器却占领了整个该范畴的95%的份额，CMOS是继CCD之后的后起之秀。　　(1)图像传感器件　　CCD图像传感器件技术已开展了三十多年，早已是成熟和提高应用到各种军用和民用系统的器件，在红外焦平典型面阵列技术适用化之前很长一段时间极受军用注重，目前仍在可见光波段普遍采用。　　①像元集成度：摄像阵列像元的几是摄像系统分辨率性能的关键性要素，目前的CCD器件已可依据系统应用目的请求同芯片集成或多芯片拼接，或多器件组合成恣意像素数的器件。　　· 线阵：常用单芯片像元集成度为512、1024、2048、4096、5000、7450和8000等;多芯片像元集成是用二个或多个单线阵芯片组合起来构成数万像元的专长线阵列，常用作星载或机载多光谱传感器;　　· 时间延迟与积分(TDI)阵列：常用的单芯片是2048×96、2048×144和4096×96的阵列;多芯片是用多个单芯片拼合起来，常用作星载或机载推帚式扫描传感器，加拿大的DLSA公司制造的这种传感器在全球很有名;　　· 面阵列：大格式阵列像元集成度为1024×1024、2048×2048、4096×4096 少数如科学研讨和天文应用方面阵列达7000×9000、8192×8192和9126×9126元，最大的9126×9126元阵列是美国Farchild Imaging公司研制的;　　②像元尺寸：CCD的像元尺寸不能太小，过小将影响曝光性能，目前的大格式阵列像元尺寸已小达7.0mm×7.0µm;　　③灵活度，通常为几个Lux~Lux-1，加上加强器处于微光工作形式时为Lux-3;采取冷却时为Lux-5~Lux-7;　　④分辨率：大型阵列通常的电视分辨线为1000×1000TV线，依据系统请求可更高，光学尺寸通常为2/3、1/2、1/3、1/4in.，目前最小已做到1/7in.。　　(2)CMOS图像传感器件　　由于CMOS图像传感器件与CCD相比功耗更低，可完成极高帧速工作和低本钱化，.本钱仅为CCD的1/4，因此开展极快，可能最终在某些范畴取代CCD。　　① 像元集成度：由于器件技术的停顿，目前的像元集成度常用的为几十万到100万像素，如512×480和1280×1000，已能制出4096×4096和6144×6144元的阵列;　　② 像元尺寸：由于制造技术的不时改良，像元尺寸已可小达3.3mm×3.3mm;　　③ 高灵活度：在近红外光谱区(900nm)光电转换效率高达50%;　　④ 宽动态范围：CMOS的动态范围通常为60dB以上，已到达170dB;DALSA CMOS-1M28/1M751024×1024元摄像机的动态范围也高达1,000,000:1。　　⑤ 高帧速和超高帧速：随着CMOS图像传感器技术的开展，2003年中不时报道了高帧速和超高帧速CMOS图像传感器，美、日公司在高帧速工作方面获得了显著的停顿.。DALSA和红湖公司的CMOS图像传感器帧速居然高达100000frame/s。　　⑥ 功耗：CMOS最明显的特性是低功耗，目前高帧速工作时仅为50mW。　　(3)趋向　　CMOS图像传感器是目前和将来该范畴正在开展中的主流技术。CCD主要是在应用上想方法，依据不同的应用目的和系统设计计划组合应用。由于CCD图像传感器技术极为成熟， 预期最终CMOS图像传感器难以取代CCD图像传感器，将是二者长期共存的场面。但是， CMOS图像传感用具有本钱低、集成度高、低功耗的突出优点，假如再处理了影响性能和图像质量的噪声问题，CMOS就将成为极佳选择。　　3、红外焦平面阵列　　红外焦平面阵列技术的开展已惹起了商界和军界军火商的极大关注。红外焦平面阵列技术对军事配备更新换代的深远影响正在改动现代战场作战的特性和概念。　　刚完毕的伊拉克倒“萨”战争再次显现了在现代战争

智能传感器（intelligent sensor）是具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有微处理机，具有采集、处理、交换信息的能力，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。一般智能机器人的感觉系统由多个传感器集合而成，采集的信息需要计算机进行处理，而使用智能传感器就可将信息分散处理，从而降低成本。与一般传感器相比，智能传感器具有以下三个优点：通过软件技术可实现高精度的信息采集，而且成本低；具有一定的编程自动化能力；功能多样化。智能传感器可对其运行的各个方面进行自监控，包括“摄像头的污浊，超容忍限或不能开关等，”GE Fanuc自动化公司的Black说。Pepperl+Fuchs公司智能系统经理Helge Hornis补充说，“（除此之外），还有线圈监控功能，目标超出范围或太近。”它也可以对工况的变化进行补偿。“‘智能’传感器，”Omron电子有限公司战略创意总监Dan Armentrout表示，“必须首先能监视自身及周围的环境，然后再决定是否对变化进行自动补偿或对相关人员发出警告。” 　 　很多智能传感器都能重装到控制现场，通过提供“可设置参数，使用户能替换一些‘标准’传感器，”Hornis说道，“例如，典型的传感器一般都设置为常开（NO）或常关（NC），而智能传感器则能设置为以上任何一种状态。” 　 　智能传感器拥有很多优势。随着嵌入式计算功能的成本继续减少，“智能”器件将被更多地应用。独立的内部诊断功能可避免代价高昂的宕机，从而迅速收回投资