浅析交通抓拍和视频监控前端传感器技术(2)

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图2    CCD内部结构图

　　可以看到，对于交通抓拍而言，传感器必须要Global shutter的，这样才能避免车牌的变形(图3);同时，如果对夜间效果要求比较高，最好是选择灵敏度高的传感器(CCD或者高端CMOS芯片);而为了避免产生拖影挡住车牌，应选择CMOS，以有效弥补这个缺陷;而对于视频监控而言，图像的实时性和流畅性更为重要，所以帧率更具优势的CMOS就成为最佳选择。

　　针对交通抓拍和高清视频监控，现在有厂商推出将各类主要成熟技术集成在高端CMOS传感器上的整体解决方案。

　　CMOS后劲勃发

　　CCD和CMOS的主要区别是感光单元及读出电路结构不同而导致制造工艺的不同。CCD感光单元实现光电转换后，以电荷方式存贮并以电荷转移的方式顺序输出，需要专用的工艺制程实现。CMOS图像感光单元为光电二极管，可在通用CMOS集成电路工艺制程中实现，除此之外还可将图像处理电路集成，实现更高的集成度和更低的功耗。

　　由于CCD技术出现较早，相对成熟，占据了绝大部分的高端市场。早期CMOS与CCD相比，仅只功耗与成本优势，现在随着CMOS技术的不断进步，性能已不断提升，而CCD技术提升空间有限，进步缓慢。

　　目前，图像传感器技术趋势是向高速发展，而CMOS是高速成像所青睐的技术。有资料说，高速图像传感器有三大发展动向，一是向超高速、二是向单片上多功能集成、三是向通用高速图像传感器方向发展。

　　现在，CMOS不仅占据几乎全部的便携产品和部分高端DSC(Digital Still Camera)市场，更是向CCD传统优势市场——监控市场发起了冲击。

　　结语

　　上述介绍只是想说明选择CCD或CMOS要“量才录用”，要根据应用的环境和要求来合适选择CCD或CMOS技术的监控摄像机。这就要求工程和设备商不但要熟悉各类技术摄像机的性能和特点，还要对应用环境和要求进行周密考察，唯如此，才能达到监控的预期效果，否则只能是“事倍而功半”。

　　最后，CMOS作为上升的感光传感器技术，尽管现在仍有一些性能比不上CCD,但CCD和CMOS在制造上的主要区别是CCD是集成在半导体单晶材料上，而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上，工作原理没有本质区别，CCD制造工艺较复杂。目前CCD和CMOS实际效果的差距已大大缩小，与CCD相比，CMOS体积小、耗电量低、成本低廉;CMOS是标准工艺制造，可利用现有半导体设备，品质可随半导体技术的提升而进步;CMOS传感器具有高度系统整合的条件，即图像传感器所需的功能，都可集成在一颗晶片上。综上所说，CMOS后劲勃发是其发展的必然。