近年来，随着CCD（Charge Coupled Devices,电荷耦合器件）的革命性发展，体积小、重量轻、分辨率高、灵敏度高、价格低的CCD摄像机不断出现，大大促进了机器视觉的发展，特别是针对机器视觉所要处理的目标图像大多为运动物体，电子快门、外触发的扫描再启动、逐行扫描以及通过串行总线，对摄像机进行远距离控制和调节等功能，更大地促进了机器视觉系统的开发。所有这些主要针对机器视觉系统而开发出来的现代CCD摄像机的功能是过去的光导摄像真空管所无法比拟的。
近年来，随着CCD（Charge Coupled Devices,电荷耦合器件）的革命性发展，体积小、重量轻、分辨率高、灵敏度高、价格低的CCD摄像机不断出现，大大促进了机器视觉的发展，特别是针对机器视觉所要处理的目标图像大多为运动物体，电子快门、外触发的扫描再启动、逐行扫描以及通过串行总线，对摄像机进行远距离控制和调节等功能，更大地促进了机器视觉系统的开发。所有这些主要针对机器视觉系统而开发出来的现代CCD摄像机的功能是过去的光导摄像真空管所无法比拟的。
CCD结构主要由下列单元构成：
光敏区（成像区）
光敏区（成像区）由MOS光积分电容或PN结构光电二极管阵列构成，将投影进来的光图像转换成电荷图像阵列，而且阵列中的每一个像元势阱，能像水桶似的在固定时间间隔内累加电荷。
电荷移位寄存器阵列：
存储和移位像元电荷的寄存器阵列，光敏区光转换并累集完电荷后，将整个阵列的像元电荷转移到电荷移位寄存器的对应阵列中，然后按照电视扫描的规律，逐行、逐列地将电荷移位输出。
转移栅：
光敏区和电荷移位寄存器由转移栅相连。通过转移栅上的控制电压的高低将光敏阵列与电荷移位寄存器阵列连接起来。当光敏区光注入，并不断积累电荷时（又称光积分），转移栅上加低电压将它们隔离起来，反之当光敏区光积累完成后，转移栅加高电压，光敏区所积累的信号电荷通过转移栅转移到电荷移位寄存器阵列，这种转移是极快的，只需一个极短的正脉冲就可完成转移动作。所以光敏区和模拟移往寄存区的连通时间很短，绝大部分时间是隔离的，在隔离期间它们分别作光电转换和移位输出的动作。
电荷/电压转换器和电压放大器：
电荷/电压转换器和电压放大器将移位寄存器输出的电荷转换成电压，并将其放大输出形成视频信号。