CCD ve CMOS Görüntü Sensörleri

Günümüzde endüstriyel kameralarda kullanılan iki tür görüntü çipi vardır, CCD ve CMOS. Görüntü sensörlerin ışığa duyarlı olması en önemli bileşenidir. Sensörler çalışırken 2 aşamada yapılmaktadır. İlk olarak algılanan optik sinyali bir analog sinyale dönüştürür ve sonrasında sürekli analog sinyali kullanım için görüntü sinyali işlemcisi aracılığıyla ayrı bir dijital sinyale dönüştürür.

CCD ve CMOS görsel uygulamalarda hangi tür çiplerin kullanıldığı tamamen özel duruma bağlıdır. İmalatta CCD ve CMOS arasındaki temel fark, CCD’nin yarı iletken tek kristal malzemeye entegre edilmesidir.

Akıllı telefonların ve kameraların yükselişi ile görüntü sensörleri artan ilgi mevcuttur. Bu alanda teknoloji sürekli olarak geliştirildi. Görüntü sensörleri de endüstriyel üretimde yaygın olarak kullanılmaktadır. Görünüm izleme, konumlandırma ve giderek daha popüler robot uygulamaları için kullanılabilir.

Görüntü sensörleri arasında yaygın olarak kullanılan CCD (ChargeCoupledDevice, ışığa duyarlı bağlantı bileşeni) ve CMOS (Tamamlayıcı Metal-Oksit Yarıiletken, tamamlayıcı metal oksit yarı iletken)  sensörleridir.

CCD, yüksek hassasiyet ve yüksek görüntü kalitesi avantajlarına sahip geleneksel bir görüntü sensörüdür.

CMOS hızlı bir tepki ve düşük maliyete sahiptir .Teknolojisi sürekli güncellenir ve gelecekte daha fazla gelişme olacaktır.

CCD Ve CMOS Sensör Arasındaki Farklar

CMOS gürültüsü nispeten yüksektir, çünkü CMOS sensörünün her fotodiyodunda bir amplifikatör bulunması gerekir .Amplifikatör bir analog devre olduğundan, her amplifikatörden elde edilen sonuçları tutarlı tutmak zordur. CCD sensörünün çipin kenarına yerleştirilmiş tek bir amplifikatörü vardır, aksine CMOS sensörünün gürültüsü çok artarak görüntü kalitesini etkiler.

CCD ve CMOS görüntü sensörleri robot uygulamalarında kullanımı giderek artarak popülerleşmiştir. Otomatik robotlar nesneleri izlemek ve hareketin özelliklerini analiz etmek için kameralar kullanır. 2007 DARPA Şehir Yarışmasında sürücüsüz araçlar, rotayı güvenli bir şekilde tamamlamak için ortamdaki nesneleri tanımlamak için kameralar ve LIDAR teknolojisini kullandı.

DARPA Urban Challenge’da, kamera yol kenarlarını ve şeritlerini tanımlayabilmelidir. İnsansız araçlar tüm meydan okuma ortamını geçmek için doğru yolu koruyabilir. Bu işlevi elde etmek için son derece hassas görüntü sensörlerine güvenmeniz gerekir.

CCD ve CMOS görüntü sensörleri, görüntü üretmek için ışık karakteristik parametrelerini okumak için ışığa duyarlı alan ile kullanır.

CCD sensörü lens aracılığıyla kondansatör dizisine ışık verir ve daha sonra sokulan ışığın yoğunluğuna göre yükler oluşturur. CCD Sensörü kullanıldığı fonksiyonlar;

  • Çevresel analiz
  • Navigasyon
  • Nesne tanıma
  • İzleme fonksiyonları

Işığın yoğunlaşmasına göre oluşan yükler daha sonra açıkta kalan alandan aktarılır ve voltaja dönüştürülür. Ardından görüntüyü voltaj aracılığıyla yeniden yapılandırın. Daha olgun bir görüntü sensörü olarak CCD, yüksek hassasiyet ve iyi görüntü kalitesi avantajlarına sahiptir.

CCD çözünürlüğü CMOS çözünürlüğünden daha yüksektir. CMOS sensörünün her pikseli CCD sensöründen daha karmaşık olduğundan, piksel boyutunun CCD sensörü seviyesine ulaşmak zordur.

CMOS görüntü sensörü, bir piksel dizisi oluşturmak için transistör ve fotodiyot kullanır.

Sensördeki fotodiyot, alınan ışığı bir voltaja dönüştürür. Transistör, her görüntü yakalama işlemi için pikselleri sıfırlar. Başka bir transistör seti, görüntü sinyallerini işleyen elektronik cihazların sinyali almasına izin vermek için bir amplifikatör olarak kullanılır. Üçüncü transistör grubu, tek bir sıradaki piksel gerilimini (Pixelvoltage) sinyal işleme cihazına iletmek için bir anahtarlayıcı olarak kullanılır.

Renk bilgilerini kaydetmenin 2 yolu vardır.

  1. Üç ana görüntü grubundan üç görüntü sensörü seti aracılığıyla tespit edilmesidir.
  2. Gelen ışığın ana rengini izole etmek için bir filtre kullanmaktır.

CCD ve CMOS Görüntü Sensörleri Avantajları

  • Düşük CCD paraziti ile yüksek kaliteli görüntü
  • Daha yüksek pikseller
  • Işığa karşı yüksek hassasiyet
  • CMOS fiyatı daha düşük
  • Daha basit yapı
  • Düşük güç tüketimi

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here