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X射線CCD相機(jī)與CMOS相機(jī)相比有什么區(qū)別?

閱讀:528      發(fā)布時(shí)間:2023-1-28
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  X射線CCD相機(jī)是一款高分辨率X射線成像探測(cè)器和X射線圖像探測(cè)器,是大面積X射線成像相機(jī)的理想選擇。它可與高分辨率的YAG:Ce閃爍熒光屏組成高分辨率X射線成像系統(tǒng),空間分辨率要比普通的X射線CCD相機(jī)高出10倍,非常適合用于各種輻射的高靈敏度和高分辨率成像探測(cè)。
 

 

  X射線CCD相機(jī)與CMOS相機(jī)的區(qū)別:
  1、成像過程的區(qū)別:
  CCD與CMOS圖像傳感器光電轉(zhuǎn)換的原理相同,他們最主要的差別在于信號(hào)的讀出過程不同;由于CCD僅有一個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一讀出,其信號(hào)輸出的一致性非常好;而CMOS芯片中,每個(gè)像素都有各自的信號(hào)放大器,各自進(jìn)行電荷-電壓的轉(zhuǎn)換,其信號(hào)輸出的一致性較差。但是CCD為了讀出整幅圖像信號(hào),要求輸出放大器的信號(hào)帶寬較寬,而在CMOS 芯片中,每個(gè)像元中的放大器的帶寬要求較低,大大降低了芯片的功耗,這就是CMOS芯片功耗比CCD要低的主要原因。盡管降低了功耗,但是數(shù)以百萬的放大器的不一致性卻帶來了更高的固定噪聲,這又是CMOS相對(duì)CCD的固有劣勢(shì)。
 
  2、集成性的區(qū)別:
  從制造工藝的角度看,CCD中電路和器件是集成在半導(dǎo)體單晶材料上,工藝較復(fù)雜,世界上只有少數(shù)幾家廠商能夠生產(chǎn)CCD晶元。CCD僅能輸出模擬電信號(hào),需要后續(xù)的地址譯碼器、模擬轉(zhuǎn)換器、圖像信號(hào)處理器處理,并且還需要提供三組不同電壓的電源同步時(shí)鐘控制電路,集成度非常低。而CMOS是集成在被稱作金屬氧化物的半導(dǎo)體材料上,這種工藝與生產(chǎn)數(shù)以萬計(jì)的計(jì)算機(jī)芯片和存儲(chǔ)設(shè)備等半導(dǎo)體集成電路的工藝相同,因此生產(chǎn)CMOS的成本相對(duì)CCD低很多。同時(shí)CMOS芯片能將圖像信號(hào)放大器、信號(hào)讀取電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、圖像信號(hào)處理器及控制器等集成到一塊芯片上,只需一塊芯片就可以實(shí)現(xiàn)相機(jī)的的所有基本功能,集成度很高,芯片級(jí)相機(jī)概念就是從這產(chǎn)生的。隨著CMOS成像技術(shù)的不斷發(fā)展,有越來越多的公司可以提供高品質(zhì)的CMOS成像芯片。
 
  3、速度的區(qū)別:
  CCD采用逐個(gè)光敏輸出,只能按照規(guī)定的程序輸出,速度較慢。CMOS有多個(gè)電荷-電壓轉(zhuǎn)換器和行列開關(guān)控制,讀出速度快很多,大部分500fps以上的高速相機(jī)都是CMOS相機(jī)。此外CMOS 的地址選通開關(guān)可以隨機(jī)采樣,實(shí)現(xiàn)子窗口輸出,在僅輸出子窗口圖像時(shí)可以獲得更高的速度。
 
  4、噪聲的區(qū)別:
  CCD技術(shù)發(fā)展較早,比較成熟,采用PN結(jié)或二氧化硅(SiO2)隔離層隔離噪聲,成像質(zhì)量相對(duì)CMOS光電傳感器有一定優(yōu)勢(shì)。

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