關于攝像元件 CCD

數碼相機的構造與傳統的膠片式相機（模擬式）基本相同。所不同的是數碼相機中使用被稱為 CCD 的光電轉換元件代替膠片，圖像則作為數字信息采入。CCD 即相當于模擬式相機的膠片，那么它又是如何將圖像轉換為數字信號的呢？

CCD 是英語 Charge Coupled Device（電荷耦合元件）的縮寫，是一種將圖像轉換為電信號的半導體元件。大小約為長寬各 1 厘米左右，由類似棋盤的格狀排列的小像素 (pixel) 組成。

用相機拍攝風景時，拍攝對象發出的光通過鏡頭在 CCD 上成像。光到達 CCD 的某個像素時，將根據光的強度產生相應的電荷。將該電荷的大小讀取為電信號，即可獲得各像素上光的強度（濃度值）。

換言之，每個像素都是一個可以檢測光強度的傳感器（光電二極管）。所謂 200 萬像素 CCD 就是一個由 200 萬個光電二極管構成的集合體。

在檢測位置及檢測物體的尺寸均已確定的情況下，使用一個光電傳感器就可以檢測該位置是否存在該物體。但是，在生產線上的位置不確定、工件有不同尺寸，或者不只是檢查工件是否存在，而是要測量工件大小、尺寸時，則使用一個光電傳感器是遠遠不夠的。通過使用由數十萬或數百萬個傳感器構成的 CCD，可以實現包括第一頁中所述的四種檢查在內的多種檢查或檢測。

視覺系統中像素數據的活用方法

各像的數據（以最常見的黑白相機為例進行說明）

大部分圖像傳感器可以根據光強度將數據分為 256 個等級（8 位）。在最基本的黑白處理中，黑色（純黑色）的數值為 “0”，白色（純白色）的數值為 “255”，其它處于兩者之間的顏色則根據光強度轉換成其它數值。換言之，CCD 的每一個像素都有一個位于 “0” （純黑色）與 “255” （純白色）之間的數值。例如，對于黑、白各占一半的灰色，其數值為“127”。

圖像是 256 級數據的集合體

CCD 的圖像數據是構成 CCD 的各像素的數據的集合。像素數據用 256 級濃淡數據加以表示。

如上圖所示，圖像數據的每一個像素都可以用 0 ~ 255 中的某一個數值加以表示。