30 30 30 90
30
30
909090
90
90
9090
30
30
90
90 90 90
90
90
光电传感器可检测特定位置上是否存在特定大小的目标物。但是，单个传感器无法有效地进行更复杂的应用，例如，检测不同位置
上的目标物、检测并测量不同形状的目标物或进行全面的位置和大小测量。作为数十万甚至数百万个传感器的集合，CCD 可大幅拓
展可能的应用范围，包括第一页中的四大应用类别。
1-2 节总结
CCD 是数十万甚至数百万个传感器的集合，可实现单个传感器很难进行的应用。
1-3
使用像素数据进行图像处理
本指南的最后一节将简要叙述每个像素将光强度转换为有用数据，然后传送到控制器进行处理的方法。
< 独立像素数据 >（在使用标准黑白 CCD 的情况下）
在很多影像系统中，每个像素根据光强度传送 256 级数据（8 位）。在进行单色（黑白）处理时，黑色被认
作 “0”，白色被认作 “255”，从而允许将每个像素接受的光强度转换为数值数据。也就是说，CCD 的所有
像素均为 0（黑色）到 255（白色）之间的值。例如，灰色包含一半黑色一半白色，它将被转换为 “127”。
< 图像是 256 级数据的集合 >
使用 CCD 捕获的图像数据是组成 CCD 的像素数据的集合，并且像素数据被再现为 256 级对比度数据。
如右例所示，图像数据通过各个值在
0 到 255 之间的像素表现出来。所谓
图像处理，就是通过下列各种计算方
法计算每个像素的数值数据以找出图
像特征的处理过程。
例 ：污点 / 缺陷检测
检测区域被划分为小块，称为段，将段中的平均强度数据（0 到
255）与周围区域的数据进行比较。作为比较结果，超过指定强
度差异的点被检测为污点或缺陷。
将一个段（4 x 4 像素）的平均强度与周围区域进行比较。在上例中，红
色段被检测出有污点。
总结
影像系统可通过每个 CCD 元件像素的 256 级强度数据检测区域（像素数）、位置（强度变化点）及缺陷（强度量变
化）。通过选择具备更高像素级别和速度的系统，您就可以轻松扩展针对您所在行业的应用范围。
下期主题是 “镜头选择基本要点及对图像处理的影响”. 由于图像处理需要通过计算检测强度变化，因此必须捕获清晰的图像，以确
保稳定的检测。下期指南将重点介绍获取清晰图像所需使用的透镜和照明方法。
像素（光电二极管）
（放大后的 CCD 图示）
CCD 元件
图像
约 9mm
256 级亮度的图像
0暗
亮度
亮
级别
255
原始图像 以 2500 个像素表现左侧的图像
眼部被放大，以 256 级数据表示
眼部的值为 30，非常接近黑色，周边区
域的值 90，比 30 更亮。
