CCD工业相机、CCD工业摄像头的电子快门时间详解

CCD工业相机、CCD工业摄像头电子快门是利用电子技术在时间上控制CCD芯片上电荷的产生与转移，从而得到“快门”效果。电子快门是相对相机的机械快门功能而提出的一个术语，它相当于控制CCD图像传感器的感光时间，由于CCD感光的市值就是信号电荷的积累，感光越长，信号电荷积累实践也越长，输出信号电流的幅值也越大。

　　电子快门的特点是无运转噪声、速度档次多、速度快，适合分析快速运动过程，但存在图像的不连续、间断跳跃感。常见的电子快门的方式有rolling shutter 和 Global shutter两种，rolling shutter是逐行顺序曝光，所以不适合运动物体的拍摄。当采用global shutter方式曝光时，所有像素在同一时刻曝光，类似于将运动物体冻结了，所以适合拍摄快速运动的物体。

　　如果CCD的曝光时间过长，就会使速度快的运动物体变模糊。CCD工业相机、CCD工业摄像头的电子快门可以使曝光时间得到控制和调节，这种调节可以用CCD工业相机、CCD工业摄像头上的开关组合来实现，也可以通过CCD工业摄像机上的串行总线来控制。这种非机械式的、具有很大的灵活性的快门控制，给视觉系统带来了极大的好处。

　　电子快门的曝光时间的变化，仅仅改变了CCD光敏像元对外来光的感应时间，但不会改变CCD内在的视频读出周期。对于运动物体来说，快门时间越短，所获取的图像越精确，即越不模糊，但过短的曝光时间会使光照强度大大提高，给光照技术带来很大的困难，所以应选择合适的快门时间。

　　快门时间与物体的大小、运动速度、物体至镜头的距离等因素有关，特别是机器视觉系统对获取器图像的精度要求，以像元为单位，例如1个、2个或者1/2个像元精度。

电子快门是利用了CCD不通电不工作的原理，在CCD不通电的情况下，尽管像场窗口“大敞开”，但是并不能产生图像。如果在按下快门钮时，使用电子时间电路，使CCD只通电“一个指定的时间长短”，就也能获得像有快门“瞬间打开”一样的效果。

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