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光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为:发送器、接收器和检测电路。发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二管（LED）、激光二管及红外发射二管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二管、光电三管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。
光电效应的实验装置如下图所示。光电管的阳A接高电位，阴K接低电位，则阳和阴之间有一加速电场，电场方向由A指向K。之间的电压由电压表V读出，电压的大小由电位器R给定。图中，G是灵敏电流计。实验指出，当阴没有受到光照射时，电路中几乎没有电流；当阴受到光照射时，电路中就立即有电流出现。光照多久，电流就维持多久；光照停止，电流也就消失。这就说明当光照射时，有电子从光电阴逸出。在加速电场作用下，电子飞向阳，从而在回路中形成光电流。
对计算机视觉而言，采样理论的效果具有重要意义，如目标场景的像素范围就会用到Nyquist频率。传感器分辨率和光学器件能一起为每个像素提供的分辨率，以便对感兴趣特征进行成像，因此有这样的结论:兴趣特征的采样(或成像)频率应该是重要像素(对感兴趣的特征而言)中小像素大小的两倍。当然，对成像精度而言，两倍的过采样仅仅是一个目标，在实际应用中，并不容易决定单像素宽度的特征。对于给定的应用，要取得好的结果，需校准摄像机系统，以便在不同光照和距离条件下确定像素位深度(bit depth)的传感器噪声以及动态范围。为了能处理传感器对颜通道所产生的噪声和非线性响应，并且检测和校正像素坏点、处理几何失真的建模，需发展合适的传感器处理方法。如果使用测试模式来设计一个简单标定方法，这种方法在灰度、颜、特征像素大小等方面具有由细到粗的渐变，就会看到结果。