Cảm biến hình ảnh là gì? Ưu điểm và ứng dụng của cảm biến hình ảnh?

16/12/2023

Cảm biến hình ảnh là thiết bị có chức năng chuyển đổi tín hiệu hình ảnh thu được từ việc hấp thụ ánh sáng của vật thể thành tín hiệu điện.

1. Cảm biến hình ảnh là gì?

Cảm biến hình ảnh là thiết bị có chức năng chuyển đổi tín hiệu hình ảnh thu được từ việc hấp thụ ánh sáng của vật thể thành tín hiệu điện.

2. Ưu điểm và ứng dụng của cảm biến hình ảnh

2.1 Ưu điểm của cảm biến hình ảnh

- Tăng độ chính xác cho sản phẩm mình mong muốn.

- Giảm thiểu sức lao động.

- Làm việc ở những nơi con người không tiếp xúc được.

- Tăng năng suất, làm việc liên tục theo dây truyền.

- Phát hiện ra lỗi nhỏ mà mắt thường không nhìn thấy.

- Tốc độ xử lý rất nhanh, độ nhạy cao.

- Phát hiện nhiều lỗi khác nhau trên sản phẩm.

- Có thể kiểm tra cùng lúc nhiều sản phẩm khác nhau.

2.2 Ứng dụng của cảm biến hình ảnh

Cảm biến hình ảnh đáp ứng với rất nhiều ứng dụng ở nhiều ngành công nghiệp khác nhau như:

- Trong các máy tự động trong công nghiệp như máy nén khí, máy lắp ráp

- Trong công nghiệp dược phẩm như hình dạng, kích thước, màu sắc...

- Trong các lĩnh vực về linh kiện điện tử

- Trong công nghiệp đóng gói

- Trong an toàn giao thông

3. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phân loại cảm biến hình ảnh

3.1 Cấu tạo của cảm biến hình ảnh

- Nguồn sáng riêng - dedicated light source: cung cấp ánh sáng để đảm bảo các ảnh ghi được ở trạng thái rõ nét nhất có thể, thuận lợi cho hoạt động phân tích của cảm biến.

- Thấu kính - Lens: đưa hình ảnh tới chip xử lý hình ảnh.

- Chip xử lý hình ảnh CCD (viết tắt của Charge Coupled Device) hoặc CMOS (viết tắt của Complementary Metal Oxide Semiconductor): có nhiệm vụ chuyển đổi các hình ảnh quang học sang các tín hiệu analog.

- Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự/số - Analog/digital converter: chuyển đổi các tín hiệu analog sang tín hiệu số phục vụ cho quá trình xử lý tiếp theo của phần mềm.

- Vi xử lý - Microprocessors: phân tích và xử lý các tín hiệu số của hình ảnh, sau đó căn cứ vào các thông số cảm biến hình ảnh đặt trước ban đầu để đưa ra quyết định.

- Input-Output: cung cấp các kênh truyền thông, giao tiếp với các thiết bị khác để điều khiển hệ thống.

- Thiết bị ngoại vi để kết nối, hiển thị, điều khiển, giám sát 1 cách trực quan.

3.2 Nguyên lý hoạt động của cảm biến hình ảnh

Cảm biến hình ảnh là bộ phận đầu tiên của camera tiếp nhận hình ảnh.

Sau khi bắt ánh sáng, các chip cảm ứng có nhiệm vụ chuyển chúng thành các điện tử. Các điện tử này sau đó sẽ được chuyển thành điện áp (để có thể đo lường được) rồi chuyển sang dạng tín hiệu số mà chúng ta thấy được.