數(shù)碼線性掃描相機(jī)是數(shù)碼相機(jī)的一種。這種相機(jī)一般在各種機(jī)器中作為組成部分發(fā)揮作用，一般來(lái)說(shuō)不容易在實(shí)際生活中獨(dú)立見(jiàn)到。這個(gè)制作能幫助你 DIY 并且進(jìn)一步了解線性掃描相機(jī)。

　　線性 CCD 傳感器（Charge-coupled De vice line sensor，線性電荷耦合傳感器）是線性掃描相機(jī)中最為重要的部分。我十多年前就在電子城中買(mǎi)下了它。但是想要制作一臺(tái)小體積的便攜線性掃描相機(jī)有些困難，電路部分需要高性能的微處理器和大容量存儲(chǔ)器，在當(dāng)時(shí)一般的個(gè)人制作對(duì)這些昂貴的高級(jí)貨只能敬而遠(yuǎn)之。于是它被我扔到一個(gè)破爛盒子里，連我自己都幾乎忘記了。

　　十年的時(shí)間之后，拜飛速發(fā)展的半導(dǎo)體工業(yè)所賜，芯片們的價(jià)格終于降到了可以接受的地步。現(xiàn)在即使是入門(mén)的新手也能隨意享受到 32 位的微處理器和海量的存儲(chǔ)卡，所以我依靠最新的技術(shù)重新開(kāi)始了這個(gè)項(xiàng)目！

　　線性掃描相機(jī)是數(shù)碼相機(jī)的一種，它使用線性 CCD 傳感器（一維 CCD 器件）作為圖像傳感器。普通的數(shù)碼相機(jī)用一個(gè)平面 CCD 器件（二維 CCD 器件）捕捉焦平面上的圖像，獲取的圖案是一個(gè)二維的平面。而對(duì)線性掃描相機(jī)來(lái)說(shuō)，它所獲取的圖案是一條一維的線！

　　即使每次獲得的圖像只有一條線，線性掃描相機(jī)還是有能力獲得完整的圖像。在制作一臺(tái)線性掃描相機(jī)時(shí)，需要不斷移動(dòng)相機(jī)或者被攝物這樣每次獲得的部分?jǐn)?shù)據(jù)被存儲(chǔ)在內(nèi)存里，并最終像織布一樣一條線一條線地拼湊成完整的圖像。

　　在過(guò)去的膠片時(shí)代有一種狹縫相機(jī)。它和這里說(shuō)的線性掃描相機(jī)類(lèi)似，通過(guò)一條窄縫（一維的窗口）成像，拼合一維圖像獲取完整的二維圖像。

　　線性掃描相機(jī)具有下面這些功能：

　　高分辨率。即使便宜的傳感器也能做到 10000 點(diǎn)以上的分辨率。

　　簡(jiǎn)單緊湊的光學(xué)系統(tǒng)。不需要掃描桌。

　　對(duì)物體的尺寸和長(zhǎng)度沒(méi)有限制，對(duì)很長(zhǎng)的物體也能正確成像。

　　由于這些功能，線性掃描相機(jī)在很多地方得到了廣泛應(yīng)用，你可以在許多重要的設(shè)備上發(fā)現(xiàn)它們。比如：

　　復(fù)印機(jī)

　　圖像掃描儀

　　傳真機(jī)

　　機(jī)器視覺(jué)（檢查長(zhǎng)形物體）

　　衛(wèi)星（比如拍下 google 地圖的那些）

　　終點(diǎn)攝影（體育比賽）

　　上圖展示了構(gòu)成線性掃描相機(jī)的各個(gè)功能模塊。線性 CCD 傳感器將收集的光感信息傳遞到 AD（模擬-數(shù)字）轉(zhuǎn)換器數(shù)字化，然后以數(shù)字信號(hào)形式輸入控制器。這些數(shù)據(jù)可以顯示在顯示屏上，或者傳輸?shù)酱鎯?chǔ)器里。掃描的頻率在500線每秒到2000線每秒之間可調(diào)，視 CCD 器件的種類(lèi)而定。

　　電路部分被分成三大部分，每塊之間通過(guò)柔性印刷電路排線相連。我經(jīng)常不使用定制的 PCB 因?yàn)樗鼈兲F而且沒(méi)有 DIY 精神，設(shè)計(jì)麻煩，之后有改動(dòng)也麻煩。這種一次性的制作在洞洞板上相機(jī)行事最好了。