制造商越来越多地评估 CMOS 传感器的应用，这些应用曾经只需要更昂贵的 CCD 传感器的功能。由于其成本效益和不断增长的能力，CMOS 传感器正迅速成为机器视觉相机制造商的首选。

CCD和CMOS有什么区别？

CMOS 传感器是一种数字设备。CMOS 代表“互补金属氧化物半导体”。CMOS 传感器将来自感光像素的电荷转换为像素位置的电压。然后信号按行和列多路复用到多个片上数模转换器。CMOS 传感器具有高速、低灵敏度和高固定模式噪声。

CCD 传感器是一种“电荷耦合器件”。就像 CMOS 传感器一样，它将光转换为电子。与 CMOS 传感器不同，它是一种模拟设备。它是一个包含一系列光敏位点的硅芯片。作为模拟设备，输出立即由模数转换器转换为数字信号。从每个位置读取电压以重建图像。

长期以来，CCD 传感器是捕捉高质量、低噪声图像的流行技术。但是 CCD 传感器的制造成本很高，因此它们通常带有更高的价格标签。它们也比 CMOS 传感器消耗更多的能量，有时甚至高出一百倍。幸运的是，CMOS 传感器技术已经发展到可以快速接近 CCD 技术的质量和功能的地步，而且价格标签、尺寸和功耗都显着降低。

CMOS 传感器非常适合机器视觉

由于 CMOS 传感器的功能不断增强，现代相机的尺寸已经缩小。CMOS 传感器具有前所未闻的分辨率、低光灵敏度、像素创新和 RGB-NIR 滤色器阵列选项，正在取代 CCD 用于制造相机和成像解决方案，适用于大多数工业、医疗和科学应用。

CMOS 相机可以比 CCD 相机具有更高的帧率。这是因为可以比等待 CCD 的电荷转移更快地完成像素的读取。此功能对于通常依赖实时图像处理进行自动化或图像数据分析的机器视觉系统至关重要。

CMOS 和 CCD 传感器响应红外波长的方式对于机器视觉系统也很重要。CMOS 传感器比 CCD 传感器对 IR 波长更敏感。CMOS 芯片和相机制造商已经利用这一优势来捕捉红外光，并为图像识别提供额外的成像能力。

CMOS 传感器的创新和未来

佳能在像素级的一些最令人兴奋的 CMOS 传感器创新方面处于领先地位。例如，佳能的 2U250MRXS CMOS 传感器具有前所未有的 250 MP 分辨率，能够捕捉比全高清大 125 倍的细节。这款 APS-H 格式传感器采用 1.5µm x 1.5µm 像素的方形像素排列，在紧凑的设计中实现了超高分辨率，适用于各种应用。

佳能新进入工业市场，提供多种高性能 CMOS 传感器。其中包括 35MMFHDXS_A CMOS 传感器，具有巨大的 19 µm 像素，可将噪声和暗电流降至最低，并允许控制读出位置和帧速率。佳能 120MXS CMOS 传感器在紧凑的设计中提供了 120 MP 的超高分辨率，其像素数与人眼中的感光器几乎相同。然后是佳能的 3U5MGXSBA 全局快门 5 MP CMOS 传感器，它以 2/3" 格式提供快速、无失真的图像捕获、更低的功耗和更高的灵敏度。

提供 RGB-NIR（近红外）像素过滤器选项。佳能用 NIR 滤光片替换了传感器上的一个绿色滤光片，这使传感器能够“看到”可见光谱之外的东西，并使机器视觉系统能够在另一个层面对图像进行分类。

凭借佳能等创新技术，CMOS 传感器将成为机器视觉未来的关键部分。得益于 CMOS 传感器不断增长的功能、紧凑的尺寸和更低的成本，诸如驾驶员辅助系统、为高级机器学习算法提供视觉以及增强增强现实功能等扩展应用成为可能。