摄像头模组如何选择合适的CMOS传感器尺寸？

摄像头模组如何选择合适的CMOS传感器尺寸？

       CMOS的图像传感器，在今天的许多行业中越来越普遍，其使用案例的规模已经大大增加。而且你还可以看到图像传感器的设计之间的重大差异。例如，这些传感器有不同的尺寸。事实上，相机传感器的尺寸被认为是决定相机整体性能和图像质量的最重要因素。

       现在让我们深入了解一下不同传感器尺寸的比较以及它们在嵌入式视觉应用中的合适用法。在我们进入相机传感器尺寸比较之前，让我们首先尝试了解什么是CMOS传感器以及如何测量其尺寸。

什么是CMOS传感器？

       CMOS（互补金属氧化物半导体）是一种用于捕捉光线并将其转换为电信号的数字设备。它的每个像素有一个光电二极管和一个晶体管开关。当光线照射到像素上时，会产生一个与强度成比例的电压。该电压在像素处直接被采样。每个像素都有一个放大器，允许像素信号被单独放大。

相机传感器尺寸是什么意思？它是如何测量的？

       CMOS传感器通常由其物理尺寸来指定。CMOS传感器的尺寸决定了传感器的集光表面积。传感器的尺寸由分辨率和像素大小来定义。正如你可能知道的，传感器的尺寸通常以英寸为单位。图像传感器格式有时被称为传感器尺寸或光学格式。

光学格式的值是传感器的对角线长度与3/2的近似乘积。

光学格式=（3/2）*传感器的对角线

如何为嵌入式视觉应用选择正确的CMOS传感器尺寸

       每个应用都有不同的传感器尺寸要求来产生图像。让我们讨论一下在选择特定尺寸的传感器时需要考虑的因素。

• 分辨率

• 高帧率和全局快门

• 敏感度

• 镜头支架的选择

• 图像圆直径

• 弱光性能

分辨率

       分辨率是指成像系统准确再现物体细节的能力。许多嵌入式视觉应用，如自主移动机器人（AMR）和自主车辆，要求相机实现精确的三维深度测量。这将通过该相机的高分辨率功能来实现。选择大像素的传感器有可能具有更高的分辨率。另外，镜头的分辨率必须与传感器的像素大小相匹配，以实现高质量的图像。相当流行的1600×1200像素的相机分辨率通常使用尺寸为1/1.8英寸的较大传感器，现在高端4K分辨率使用1/1.2英寸图像传感器格式。

高帧率和全局快门

       自动车牌识别、手势识别、机器人视觉、无人机和AMR等嵌入式视觉应用需要高帧率和全局快门功能--取决于最终应用的性质。

敏感度

       大的传感器往往有大的像素尺寸，这表明灵敏度较高。为了实现高灵敏度和紧凑型设计，工业相机通常使用1/2.8英寸CMOS图像传感器。这使得图像识别和检测性能达到很高的水平，以提高智能城市、监控和交通监测系统的安全性。

镜头支架的选择

       卡口用于将镜头安装到相机机身上。卡口的选择取决于传感器的尺寸。例如，C型安装，这是机器视觉相机的镜头安装类型，适合于1.5英寸的传感器。S卡口镜头，通常用于工业应用，适合于1/2英寸、1/3英寸或更小的传感器尺寸。

图像圆直径   

       工业相机可能会有镜头渐晕/镜头阴影等问题，即图像的亮度或饱和度从图像中心到四个角/边缘逐渐降低。当镜头的图像格式（或圆圈）对于传感器的尺寸来说太小时，就会发生这种情况。因此，为了减轻这种情况，图像圈的直径必须适合或大于传感器的尺寸。

低光性能

       如前所述，大型传感器包含更大的光敏元件，对光线的接受能力更强，因此与小型传感器相比，增强了相机捕捉低光图像的能力。针对低光性能的两种流行的传感器尺寸是1/1.2英寸和35毫米全画幅。

最后

       随着传感器技术的改进，为了获得更好的性能，总是有责任让更小和更大的传感器，但现实是，在这种情况下——更大等于更好! 当涉及到成本时，大尺寸的传感器明显比小尺寸的传感器要贵。我们希望这篇文章能帮助你更好地理解什么是CMOS传感器尺寸，以及如何为你的嵌入式视觉应用选择合适的传感器尺寸！