影像式固定式掃碼器原理簡介

返回列表 來源：發布日期： 2020.09.08

影像式固定式掃碼器原理簡介

影像式固定式掃碼器采用CMOS圖像傳感器，獲取圖像信息，解析圖像中的條碼數據，環境適應性強，解碼性能卓越。圖像傳感器是將光信號轉換為電信號的裝置，在數字電視、可視通信市場中有著廣泛的應用。60 年代末期，美國貝爾實臉室發現電荷通過半導體勢阱發生轉移的現象，提出了固態成像這一新概念和一維CCD(Charge-Coupled Device電荷耦合器件) 模型器件。到90年代初，CCD技術已比較成熱，得到非常廣泛的應用。

最新CMOS傳感器獲得廣泛應用的一個前提是其所擁有的較高靈敏度、較短曝光時間和日漸縮小的像素尺寸。像素靈敏度的一個衡量尺度是填充因子(感光面積與整個像素面積之比) 與量子效率(由轟擊屏幕的光子所生成的電子的數量)的乘積。CCD 傳感器因其技術的固有特性而擁有一個很大的填充因子。而在 CMOS圖像傳感器中，為了實現堪與CCD轉換器相媲美的噪聲指標和靈敏度水平，人們給CMOS 圖像傳感器裝配上了有源像素傳感器 (APS)，并且導致填充因子降低，原因是像素表面相當大的一部分面積被放大器晶體管所占用，留給光電二極管的可用空間較小。

另外，對于一個典型的工業用圖象傳感器而言，由于許多場景的拍攝都是在照明條件很差的情況下進行的，因此擁有較大的動態范圍將是十分有益的。CMOS圖像傳感器通過多斜率操作實現了這一目標:轉換曲線由傾度不同的直線部分所組成，它們共同形成了一個非線性特征曲線。因此，一幅場景的黑暗部分有可能占據集成模擬 -數字轉換器轉換范圍的很大一部分:轉換特征曲線在這里最為陡峭，以實現高靈敏度和對比度。特征曲線上半部分的平整化將在圖像的明亮部分捕獲幾個數量級的過度曝光，并以一個更加細致的標度來表現它們。采用多斜率的方式來運作 LUPA-4000 將使高達90dB的光動態范圍與一個10位A/D 轉換范圍相匹配。