CMOS传感器：从光子到像素，让你的设备看见世界的眼睛

程序员的“光”之旅

有没有想过，你的手机、相机和智能门铃，是如何捕捉这个五彩缤纷的世界的？这背后有一位无名英雄，它就是 CMOS 传感器！从接收光线到生成图像，CMOS 传感器在我们看不见的地方默默工作，为各种设备赋予“看”的能力。今天，我们就来揭秘这位默默奉献的“小家伙”，带你感受它在代码与科技间的魅力。

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一、技术概念

CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）传感器是一种通过光电转换将光信号变成数字信号的半导体器件。

其核心原理是利用 CMOS 电路将光敏二极管捕获的光线信号转化为电子信号，并通过内置的 A/D 转换器将其转化为数字信号。与传统 CCD（Charge-Coupled Device）传感器相比，CMOS 具有以下特点：

1. 功耗低：能效高，更适合便携设备。
2. 集成度高：可以在单一芯片上实现更多功能，如图像处理。
3. 速度快：读取速度更快，适合高帧率视频捕捉。

应用场景包括手机摄像头、监控摄像头、无人机相机等。

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二、项目实战

案例1：采集实时图像并保存

目标：使用 OpenCV 配合 CMOS 传感器采集实时画面，并保存为静态图片。

完整代码：

import cv2

# 打开摄像头
cap = cv2.VideoCapture(0)

if not cap.isOpened():
    print("无法打开摄像头")
    exit()

# 捕捉一帧画面
ret, frame = cap.read()
if ret:
    # 保存图片
    cv2.imwrite('captured_image.jpg', frame)
    print