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單片機圖像成像原理

發布時間:2022-06-17 05:09:10

單片機怎麼處理攝像頭攝取的圖像

攝像頭嗎??飛思卡爾是嗎?不是的話我也能告訴你些原理,不過你要告訴我你的攝像頭是CMOS還是CCD,然後CPU的型號之類的。鄙人郵箱:[email protected]
聊QQ的話一般晚上10點以後才在。

想自學的話去看下《電視原理》學一下視頻信號,我再告訴你外圍電路怎麼做

② 照相機成像原理示意圖

照相機成像原理示意圖如下:

照相機的鏡頭相當於一個凸透鏡,來自物體的光經過照相機的鏡頭後會聚在膠片上,成倒立、縮小的實像。與傳統相機相比,傳統相機使用「膠卷」作為其記錄信息的載體,而數碼相機的「膠卷」就是其成像感光器件,而且是與相機一體的,是數碼相機的心臟。數碼相機正是使用了感光器件,將光信號轉變為電信號,再經模擬/數字轉換後記錄於存儲卡上的。

(2)單片機圖像成像原理擴展閱讀

照相機根據其成像介質的不同,可以分為膠片相機與數碼照相機以及寶麗來相機。膠片相機主要是指通過鏡頭成像並應用膠片記錄影像的設備。

而數碼照相機則是應用半導體光電耦合器件和數字存儲方法記錄影像的攝影設備,有使用方便,照片傳輸方便,保存方便等特點。寶麗來相機又稱一次成像相機,是將影象直接感光在特種像紙上,可在一分鍾內看到照片,合適留念照等。

③ 照相機成像的原理是什麼 越簡單越好 通俗易懂一點

1.照相機的鏡頭是一個凸透鏡,來自物體的光經過凸透鏡後,在膠卷上形成一個縮小、倒立的實像。光圈通過口徑大小來控制進光量的大小,快門通過開啟速度控制曝光時間長短,兩者結合來控制曝光。膠卷上塗著一層感光物質在感光的情況下通過鹵化銀(感光膠片的主要成分)的光化學反應產生明暗變化來記錄影像,經過顯影、定影後成為底片,用底片洗印就得到相片。
2.數碼相機只是把感光膠片換成了感光元件ccd或cmos,
光線透過鏡頭投射到感光元件表層,光線被感光元件表層上濾鏡分解成不同的色光;
色光被各濾鏡相對應的感光單元感知,並產生不同強度的模擬電流信號,再由感光元件的電路將這些信號收集起來;
模擬信號通過數模轉換器轉換成為數字信號,再由影像處理器對這些信號進行處理,然後再被傳輸到存儲卡上保存起來。

④ 成像原理是怎樣的

成像原理簡單地說就三部分:小孔成像,鏡頭的屈光效應,銀鹽效應。
五百年前的文藝復興時期,人們發現了暗箱效應,即小孔成像。
鏡頭的屈光效應則是由古羅馬人發現的,視力不佳的學者發現,透過球面玻璃,他們能看清本來模糊的文字。
而銀鹽效應是18世紀科學家發現的,就是銀鹽暴露在日光下會逐漸變黑。
以上三種效應構成了照相機最初的模型。

⑤ 請教滑鼠/單片機的工作原理

不好意思,下一段的內容我是在拾人牙慧:
光電滑鼠的工作原理是:在光電滑鼠內部有一個發光二極體,通過該發光二極體發出的光線,照亮光電滑鼠底部表面(這就是為什麼滑鼠底部總會發光的原因)。然後將光電滑鼠底部表面反射回的一部分光線,經過一組光學透鏡,傳輸到一個光感應器件(微成像器)內成像。這樣,當光電滑鼠移動時,其移動軌跡便會被記錄為一組高速拍攝的連貫圖像。最後利用光電滑鼠內部的一塊專用圖像分析晶元(DSP,即數字微處理器)對移動軌跡上攝取的一系列圖像進行分析處理,通過對這些圖像上特徵點位置的變化進行分析,來判斷滑鼠的移動方向和移動距離,從而完成游標的定位。

可見,要用到數字微處理器,這玩意兒復雜,它能實現的功能單片機可幹不了。數字微處理器的實時運行速度可達每秒數以千萬條復雜指令程序,大大超過單片機。
你說的原理跟滑鼠那個滾輪差不多,也許用單片機能實現。

⑥ 圖像感測器識別圖像的原理是什麼。。。。

這足夠你寫論文了。

Charge Coupled Device (CCD) 電荷耦合器件。CCD是一種半導體裝置,能夠把光學影像轉化為數字信號。 CCD上植入的微小光敏物質稱作像素(Pixel)。一塊CCD上包含的像素數越多,其提供的畫面解析度也就越高。CCD的作用就像膠片一樣,但它是把圖像像素轉換成數字信號。CCD在攝像機、數碼相機和掃描儀中應用廣泛,只不過攝像機中使用的是點陣CCD,即包括x、y兩個方向用於攝取平面圖像,而掃描儀中使用的是線性CCD,它只有x一個方向,y方向掃描由掃描儀的機械裝置來完成。
CCD它使用一種高感光度的半導體材料製成,能把光線轉變成電荷,通過模數轉換器晶元轉換成數字信號,數字信號經過壓縮以後由相機內部的閃速存儲器或內置硬碟卡保存,因而可以輕而易舉地把數據傳輸給計算機,並藉助於計算機的處理手段,根據需要和想像來修改圖像。CCD由許多感光單位組成,通常以百萬像素為單位。當CCD表面受到光線照射時,每個感光單位會將電荷反映在組件上,所有的感光單位所產生的信號加在一起,就構成了一幅完整的畫面。
CCD,是英文Charge Coupled Device 即電荷耦合器件的縮寫,它是一種特殊半導體器件,上面有很多一樣的感光元件,每個感光元件叫一個像素。CCD在攝像機里是一個極其重要的部件,它起到將光線轉換成電信號的作用,類似於人的眼睛,因此其性能的好壞將直接影響到攝像機的性能。
衡量CCD好壞的指標很多,有像素數量,CCD尺寸,靈敏度,信噪比等,其中像素數以及CCD尺寸是重要的指標。像素數是指CCD上感光元件的數量。攝像機拍攝的畫面可以理解為由很多個小的點組成,每個點就是一個像素。顯然,像素數越多,畫面就會越清晰,如果CCD沒有足夠的像素的話,拍攝出來的畫面的清晰度就會大受影響,因此,理論上CCD的像素數量應該越多越好。但CCD像素數的增加會使製造成本以及成品率下降,而且在現行電視標准下,像素數增加到某一數量後,再增加對拍攝畫面清晰度的提高效果變得不明顯,因此,一般一百萬左右的像素數對一般的使用已經足夠了。
單CCD攝像機是指攝像機里只有一片CCD並用其進行亮度信號以及彩色信號的光電轉換,其中色度信號是用CCD上的一些特定的彩色遮罩裝置並結合後面的電路完成的。由於一片CCD同時完成亮度信號和色度信號的轉換,因此難免兩全,使得拍攝出來的圖像在彩色還原上達不到專業水平很的要求。為了解決這個問題,便出現了3CCD攝像機。3CCD,顧名思義,就是一台攝像機使用了3片CCD。我們知道,光線如果通過一種特殊的棱鏡後,會被分為紅,綠,藍三種顏色,而這三種顏色就是我們電視使用的三基色,通過這三基色,就可以產生包括亮度信號在內的所有電視信號。如果分別用一片CCD接受每一種顏色並轉換為電信號,然後經過電路處理後產生圖像信號,這樣,就構成了一個3CCD系統。
和單CCD相比,由於3CCD分別用3個CCD轉換紅,綠,藍信號,拍攝出來的圖像從彩色還原上要比單CCD來的自然,亮度以及清晰度也比單CCD好。但由於使用了三片CCD,3CCD攝像機的價格要比單CCD貴很多。
四色CCD是索尼公司在2003年推出的一種CCD新技術。四色即紅 綠 藍 品紅(RGBE)相對與傳統的三色(紅 綠 藍),四色CCD的色彩還原錯誤率進一步降低。因而使色彩還原更逼真。收款採用四色CCD的數碼相機是SNOY DSC—F828
數碼相機規格表中的CCD一欄經常寫著「1/2.7英寸CCD」等。這里的「1/2.7英寸」就是CCD的尺寸,實際上就是CCD對角線的長度。
現有的數碼相機一般採用1/2.7英寸、1/2.5英寸和1/1.8英寸等尺寸的CCD。CCD是受光元件(像素)的集合體,接收透過鏡頭的光並將其轉換為電信號。在像素數一樣的情況下,CCD尺寸越大單位像素就越大。這樣,單位像素可以收集更多的光線,因此,理論上可以說有利於提高畫質。
但是,數碼相機畫質的好壞不僅是由CCD決定的。鏡頭以及通過CCD輸出的電信號形成圖像的電路的性能等也能夠影響到相機的畫質。所謂的「大尺寸CCD=高畫質」是不正確的。例如,雖然1/2.7英寸比1/1.8英寸尺寸小,但配備1/2.7英寸CCD的數碼相機並沒有受到畫質不好的批評。
現在,袖珍數碼相機日趨小巧輕便,出於設計上的考慮,其中大多採用1/2.7英寸的小型CCD。
順便說一句,1/2.7英寸的「型」有時也寫作「inch」,不過,在這里不是普通的「1英寸=25.4mm」。由於結合了CCD亮相前攝像機上使用的攝像管和顯示方式,因此,習慣上採用比較特殊的尺寸。1/2.7英寸為6.6mm,1/1.8英寸約為9mm。
[編輯本段]CCD攝像機的選擇和分類
CCD結構及工作原理來源於中國儀器超市(www.cimart.com.cn)的資料:
CCD結構包含感光二極體、並行信號寄存器、並行信號寄存器、信號放大器、數摸轉換器等項目,將分別敘述如下;
1. 感光二極體(Photodiode)
2. 並行信號寄存器(Shift Register):用於暫時儲存感光後產生的電荷。
3. 並行信號寄存器(Transfer Register):用於暫時儲存並行積存器的模擬信號並將電荷轉移放大。
4. 信號放大器:用於放大微弱電信號。
5. 數摸轉換器:將放大的電信號轉換成數字信號。
CCD的工作原理由微型鏡頭、分色濾色片、感光層等三層,將分別敘述如下;
1. 微型鏡頭
微型鏡頭為CCD的第一層,我們知道,數碼相機成像的關鍵是在於其感光層,為了擴展CCD的採光率,必須擴展單一像素的受光面積。但是提高採光率的辦法也容易使畫質下降。這一層「微型鏡頭」就等於在感光層前面加上一副眼鏡。因此感光面積不再因為感測器的開口面積而決定,而改由微型鏡片的表面積來決定。
2. 分色濾色片
分色濾色片為CCD的第二層,目前有兩種分色方式,一是RGB原色分色法,另一個則是CMYK補色分色法這兩種方法各有優缺點。首先,我們先了解一下兩種分色法的概念,RGB即三原色分色法,幾乎所有人類眼鏡可以識別的顏色,都可以通過紅、綠和藍來組成,而RGB三個字母分別就是Red, Green和Blue,這說明RGB分色法是通過這三個通道的顏色調節而成。再說CMYK,這是由四個通道的顏色配合而成,他們分別是青(C)、洋紅(M)、黃(Y)、黑(K)。在印刷業中,CMYK更為適用,但其調節出來的顏色不及RGB的多。
原色CCD的優勢在於畫質銳利,色彩真實,但缺點則是雜訊問題。因此,大家可以注意,一般採用原色CCD的數碼相機,在ISO感光度上多半不會超過400。相對的,補色CCD多了一個Y黃色濾色器,在色彩的分辨上比較仔細,但卻犧牲了部分影像的解析度,而在ISO值上,補色CCD可以容忍較高的感光度,一般都可設定在800以上
3. 感光層
感光層為CCD的第三層,這層主要是負責將穿過濾色層的光源轉換成電子信號,並將信號傳送到影像處理晶元,將影像還原。
CCD晶元就像人的視網膜,是攝像頭的核心。目前我國尚無能力製造,市場上大部分攝像頭採用的是日本SONY、SHARP、松下、LG等公司生產的晶元,現在韓國也有能力生產,但質量就要稍遜一籌。 因為晶元生產時產生不同等級,各廠家獲得途徑不同等原因,造成CCD採集效果也大不相同。在購買時,可以採取如下方法檢測:接通電源,連接視頻電纜到監視器,關閉鏡頭光圈,看圖像全黑時是否有亮點,屏幕上雪花大不大,這些是檢測CCD晶元最簡單直接的方法,而且不需要其它專用儀器。然後可以打開光圈,看一個靜物,如果是彩色攝像頭,最好攝取一個色彩鮮艷的物體,查看監視器上的圖像是否偏色,扭曲,色彩或灰度是否平滑。好的CCD可以很好的還原景物的色彩,使物體看起來清晰自然;而殘次品的圖像就會有偏色現象,即使面對一張白紙,圖像也會顯示藍色或紅色。個別CCD由於生產車間的灰塵,CCD靶面上會有雜質,在一般情況下,雜質不會影響圖像,但在弱光或顯微攝像時,細小的灰塵也會造成不良的後果,如果用於此類工作,一定要仔細挑選。
1、依成像色彩劃分
彩色攝像機:適用於景物細部辨別,如辨別衣著或景物的顏色。
黑白攝像機:適用於光線不充足地區及夜間無法安裝照明設備的地區,在僅監視景物的位置或移動時,可選用黑白攝像機。
2、依解析度靈敏度等劃分
影像像素在38萬以下的為一般型,其中尤以25萬像素(512*492)、解析度為400線的產品最普遍。
影像像素在38萬以上的高解析度型。
3、按CCD靶面大小劃分
CCD晶元已經開發出多種尺寸:
目前採用的晶元大多數為1/3」和1/4」。在購買攝像頭時,特別是對攝像角度有比較嚴格要求的時候,CCD靶面的大小,CCD與鏡頭的配合情況將直接影響視場角的大小和圖像的清晰度。
1英寸——靶面尺寸為寬12.7mm*高9.6mm,對角線16mm。
2/3英寸——靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm,對角線11mm。
1/2英寸——靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm,對角線8mm。
1/3英寸——靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm,對角線6mm。
1/4英寸——靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm,對角線4mm。
4、按掃描制式劃分
PAL制、NTSC制。 中國採用隔行掃描(PAL)制式(黑白為CCIR),標准為625行,50場,只有醫療或其它專業領域才用到一些非標准制式。另外,日本為NTSC制式,525行,60場(黑白為EIA)。
5、依供電電源劃分
110VAC(NTSC制式多屬此類);
220VAC
24VAC
12VDC
9VDC(微型攝像機多屬此類)。
6、按同步方式劃分
內同步:用攝像機內同步信號發生電路產生的同步信號來完成操作。
外同步:使用一個外同步信號發生器,將同步信號送入攝像機的外同步輸入端。
功率同步(線性鎖定,line lock):用攝像機AC電源完成垂直推動同步。
外VD同步:將攝像機信號電纜上的VD同步脈沖輸入完成外VD同步。
多台攝像機外同步:對多台攝像機固定外同步,使每一台攝像機可以在同樣的條件下作業,因各攝像機同步,這樣即使其中一台攝像機轉換到其他景物,同步攝像機的畫面亦不會失真。
7、按照度劃分,CCD又分為:
普通型 正常工作所需照度1~3LUX
月光型 正常工作所需照度0.1LUX左右
星光型 正常工作所需照度0.01LUX以下
紅外型 採用紅外燈照明,在沒有光線的情況下也可以成像
[編輯本段]CCD彩色攝像機的主要技術指標
CCD尺寸,亦即攝像機靶面。原多為1/2英寸,現在1/3英寸的已普及化,1/4英寸和1/5英寸也已商品化。
CCD像素,是CCD的主要性能指標,它決定了顯示圖像的清晰程度,解析度越高,圖像細節的表現越好。CCD是由面陣感光元素組成,每一個元素稱為像素,像素越多,圖像越清晰。現在市場上大多以25萬和38萬像素為劃界,38萬像素以上者為高清晰度攝像機。
水平解析度。彩色攝像機的典型解析度是在320到500電視線之間,主要有330線、380線、420線、460線、500線等不同檔次。解析度是用電視線(簡稱線TV LINES)來表示的,彩色攝像頭的解析度在330~500線之間。解析度與CCD和鏡頭有關,還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關,通常規律是1MHz的頻帶寬度相當於清晰度為80線。 頻帶越寬,圖像越清晰,線數值相對越大。
最小照度,也稱為靈敏度。是CCD對環境光線的敏感程度,或者說是CCD正常成像時所需要的最暗光線。照度的單位是勒克斯(LUX),數值越小,表示需要的光線越少,攝像頭也越靈敏。月光級和星光級等高增感度攝像機可工作在很暗條件,2~3lux屬一般照度,現在也有低於1lux的普通攝像機問世。
掃描制式。有PAL制和NTSC制之分。
攝像機電源。交流有220V、110V、24V,直流為12V 或9V。
信噪比。典型值為46db,若為50db,則圖像有少量雜訊,但圖像質量良好;若為60db,則圖像質量優良,不出現雜訊。
視頻輸出。多為1Vp-p、75Ω,均採用BNC接頭。
鏡頭安裝方式。有C和CS方式,二者間不同之處在於感光距離不同。
[編輯本段]CCD彩色攝像機的可調整功能
同步方式的選擇
A、對單台攝像機而言,主要的同步方式有下列三種:
內同步——利用攝像機內部的晶體振盪電路產生同步信號來完成操作。
外同步——利用一個外同步信號發生器產生的同步信號送到攝像機的外同步輸入端來實現同步。
電源同步——也稱之為線性鎖定或行鎖定,是利用攝像機的交流電源來完成垂直推動同步,即攝像機和電源零線同步。
B、對於多攝像機系統,希望所有的視頻輸入信號是垂直同步的,這樣在變換攝像機輸出時,不會造成畫面失真,但是由於多攝像機系統中的各台攝像機供電可能取自三相電源中的不同相位,甚至整個系統與交流電源不同步,此時可採取的措施有:
均採用同一個外同步信號發生器產生的同步信號送入各台攝像機的外同步輸入端來調節同步。
調節各台攝像機的「相位調節」電位器,因攝像機在出廠時,其垂直同步是與交流電的上升沿正過零點同相的,故使用相位延遲電路可使每台攝像機有不同的相移,從而獲得合適的垂直同步,相位調整范圍0~360度。
自動增益控制
所有攝像機都有一個將來自CCD的信號放大到可以使用水準的視頻放大器,其放大量即增益,等效於有較高的靈敏度,可使其在微光下靈敏,然而在亮光照的環境中放大器將過載,使視頻信號畸變。為此,需利用攝像機的自動增益控制(AGC)電路去探測視頻信號的電平,適時地開關AGC,從而使攝像機能夠在較大的光照范圍內工作,此即動態范圍,即在低照度時自動增加攝像機的靈敏度,從而提高圖像信號的強度來獲得清晰的圖像。
背景光補償
通常,攝像機的AGC工作點是通過對整個視場的內容作平均來確定的,但如果視場中包含一個很亮的背景區域和一個很暗的前景目標,則此時確定的AGC工作點有可能對於前景目標是不夠合適的,背景光補償有可能改善前景目標顯示狀況。
當背景光補償為開啟時,攝像機僅對整個視場的一個子區域求平均來確定其AGC工作點,此時如果前景目標位於該子區域內時,則前景目標的可視性有望改善。
電子快門
在CCD攝像機內,是用光學電控影像表面的電荷積累時間來操縱快門。電子快門控制攝像機CCD的累積時間,當電子快門關閉時,對NTSC攝像機,其CCD累積時間為1/60秒;對於PAL攝像機,則為1/50秒。當攝像機的電子快門打開時,對於NTSC攝像機,其電子快門以261步覆蓋從1/60秒到1/10000秒的范圍;對於PAL型攝像機,其電子快門則以311步覆蓋從1/50秒到1/10000秒的范圍。當電子快門速度增加時,在每個視頻場允許的時間內,聚焦在CCD上的光減少,結果將降低攝像機的靈敏度,然而,較高的快門速度對於觀察運動圖像會產生一個「停頓動作」效應,這將大大地增加攝像機的動態解析度。
白平衡
白平衡只用於彩色攝像機,其用途是實現攝像機圖像能精確反映景物狀況,有手動白平衡和自動白平衡兩種方式。
A、自動白平衡
連續方式——此時白平衡設置將隨著景物色彩溫度的改變而連續地調整,范圍為2800~6000K。這種方式對於景物的色彩溫度在拍攝期間不斷改變的場合是最適宜的,使色彩表現自然,但對於景物中很少甚至沒有白色時,連續的白平衡不能產生最佳的彩色效果。
按鈕方式——先將攝像機對准諸如白牆、白紙等白色目標,然後將自動方式開關從手動撥到設置位置,保留在該位置幾秒鍾或者至圖像呈現白色為止,在白平衡被執行後,將自動方式開關撥回手動位置以鎖定該白平衡的設置,此時白平衡設置將保持在攝像機的存儲器中,直至再次執行被改變為止,其范圍為2300~10000K,在此期間,即使攝像機斷電也不會丟失該設置。以按鈕方式設置白平衡最為精確和可靠,適用於大部分應用場合。
B、手動白平衡
開手動白平衡將關閉自動白平衡,此時改變圖像的紅色或藍色狀況有多達107個等級供調節,如增加或減少紅色各一個等級、增加或減少藍色各一個等級。除次之外,有的攝像機還有將白平衡固定在3200K(白熾燈水平)和5500K(日光水平)等檔次命令
色彩調整
對於大多數應用而言,是不需要對攝像機作色彩調整的,如需調整則需細心調整以免影響其他色彩,可調色彩方式有:
紅色—黃色色彩增加,此時將紅色向洋紅色移動一步。
紅色—黃色色彩減少,此時將紅色向黃色移動一步。
藍色—黃色色彩增加,此時將藍色向青藍色移動一步。
藍色—黃色色彩減少,此時將藍色向洋紅色移動一步。
[編輯本段]CCD攝像機主要技術參數解釋
1. 什麼是CCD攝像機?
CCD是Charge Coupled Device(電荷耦合器件)的縮寫,它是一種半導體成像器件,因而具有靈敏度高、抗強光、畸變小、體積小、壽命長、抗震動等優點。
2. CCD攝像機的工作方式
被攝物體的圖像經過鏡頭聚焦至CCD晶元上,CCD根據光的強弱積累相應比例的電荷,各個像素積累的電荷在視頻時序的控制下,逐點外移,經濾波、放大處理後,形成視頻信號輸出。視頻信號連接到監視器或電視機的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。
3. 解析度的選擇
評估攝像機解析度的指標是水平解析度,其單位為線對,即成像後可以分辨的黑白線對的數目。常用的黑白攝像機的解析度一般為380-600,彩色為380-480,其數值越大成像越清晰。一般的監視場合,用400線左右的黑白攝像機就可以滿足要求。而對於醫療、圖像處理等特殊場合,用600線的攝像機能得到更清晰的圖像。
4. 成像靈敏度
通常用最低環境照度要求來表明攝像機靈敏度,黑白攝像機的靈敏度大約是0.02-0.5Lux(勒克斯),彩色攝像機多在1Lux以上。0.1Lux的攝像機用於普通的監視場合;在夜間使用或環境光線較弱時,推薦使用0.02Lux的攝像機。與近紅外燈配合使用時,也必須使用低照度的攝像機。另外攝像的靈敏度還與鏡頭有關,0.97Lux/F0.75相當於2.5Lux/F1.2相當於3.4Lux/F1.參考環境照度: 夏日陽光下 100000Lux 陰天室外 10000Lux 電視台演播室 1000Lux 距60W台燈60cm桌面 300Lux 室內日光燈 100Lux 黃昏室內 10Lux 20cm處燭光 10-15Lux 夜間路燈 0.1Lux
5. 電子快門
電子快門的時間在1/50-1/100000秒之間,攝像機的電子快門一般設置為自動電子快門方式,可根據環境的亮暗自動調節快門時間,得到清晰的圖像。有些攝像機允許用戶自行手動調節快門時間,以適應某些特殊應用場合。
6. 外同步與外觸發
外同步是指不同的視頻設備之間用同一同步信號來保證視頻信號的同步,它可保證不同的設備輸出的視頻信號具有相同的幀、行的起止時間。為了實現外同步,需要給攝像機輸入一個復合同步信號(C-sync)或復合視頻信號。外同步並不能保證用戶從指定時刻得到完整的連續的一幀圖像,要實現這種功能,必須使用一些特殊的具有外觸發功能的攝像機。
7. 光譜響應特性
CCD器件由硅材料製成,對近紅外比較敏感,光譜響應可延伸至1.0um左右。其響應峰值為綠光(550nm),分布曲線如右圖所示。夜間隱蔽監視時,可以用近紅外燈照明,人眼看不清環境情況,在監視器上卻可以清晰成像。由於CCD感測器表面有一層吸收紫外的透明電極,所以CCD對紫外不敏感。彩色攝像機的成像單元上有紅、綠、蘭三色濾光條,所以彩色攝像機對紅外、紫外均不敏感。
8. CCD晶元的尺寸
CCD的成像尺寸常用的有1/2"、1/3"等,成像尺寸越小的攝像機的體積可以做得更小些。在相同的光學鏡頭下,成像尺寸越大,視場角越大。 晶元規格 成像面大小(寬X高) 對角線 1/2 6.4x4.8mm 8mm 1/3 4.8x3.6mm 6mm
觀眾提問:
對於細節沒有寫清楚。首先,對於光線的處理沒有寫清楚,包括微型鏡頭是一個什麼樣的鏡頭(凸透鏡?),光線匯聚到象素?其次,對於分色濾色片的描述更模糊,如果是RGB,是有三個濾色片還是一個濾色片分時控制過慮的顏色來處理不同顏色的亮度?如果是三個濾色片,肯定會分為三層,每層要加上一個象素,這種方案基本可以否決。因此,應該是分時控制濾色,這樣的一個後果是比3CC的處理速度要慢很多(因為要控制濾色片的濾色),還要考慮一個區別就是通過控制濾色片的濾色效果是否有靜態濾色片(暫時稱為鏡頭濾色片,不能通過控制動態濾色)濾色效果好,這可能就是3CCD單CCD在成像上的區別。最後,對於3CCD的象素計算和單CCD如何對比也沒有說明。3CCD的原理是通過三棱鏡分光(RGB),然後投射的不同的CCD上面(個人認為3CCD和單CCD使用的CCD應該不是一樣的,3CCD使用的可能沒有濾色片,當然,也可以使用和單CCD一樣有濾色片的,這樣成本可能增加),這樣的一個後果是由一個CCD的象素決定了整個拍攝畫面的象素,而並不是廠家吹噓的畫面象素是單個CCD×3。這樣一來,松下的3CCD實際上是以犧牲畫面象素來換取色彩還原。象素當然可以通過數學插值的方式來補充,所以,對外看到的畫面象素和其他的單CCD的畫面象素一樣,如果放大,可能3CCD的畫面就比單CCD(同樣象素)的模糊,不知道有人測試過沒有。

⑦ 各種照相機的成像原理

和眼睛一樣有各種東西
傳統相機成像過程:
1.經過鏡頭把景物影象聚焦在膠片上
2.膠片上的感光劑隨光發生變化
3.膠片上受光後變化了的感光劑經顯影液顯影和定影
形成和景物相反或色彩互補的影象
數碼相機成像過程:
1.經過鏡頭光聚焦在CCD或CMOS上
2.CCD或CMOS將光轉換成電信號
3.經處理器加工,記錄在相機的內存上
4.通過電腦處理和顯示器的電光轉換,或經列印機列印便形成影象。

具體過程:
數碼相機是通過光學系統將影像聚焦在成像元件CCD/ CMOS 上,通過A/D轉換器將每個像素上光電信號轉變成數碼信號,再經DSP處理成數碼圖像,存儲到存儲介質當中。
光線從鏡頭進入相機,CCD進行濾色、感光(光電轉化),按照一定的排列方式將拍攝物體「分解」成了一個一個的像素點,這些像素點以模擬圖像信號的形式轉移到「模數轉換器」上,轉換成數字信號,傳送到圖像處理器上,處理成真正的圖像,之後壓縮存儲到存儲介質中。
一:景物的反射光線經過鏡頭的會聚,在膠片上形成潛應影,這個潛影是光和膠片上的乳劑產生化學反應的結果。再經過顯影和定影處理就形成了影像。攝象頭的數碼影像和膠片成像原理不同,是經過鏡頭成像在CCD上,經過CCD的光電轉換,生成視頻信號,再經過顯示屏電光轉換,才生成圖像。

⑧ 照相機的成像原理是什麼

照相機的成像原理:照相機的光學成像系統是按照幾何光學原理設計的,利用光的直線傳播性質和光的折射與反射規律,以光子為載體,把某一瞬間的被攝景物的光信息量,以能量方式經照相鏡頭傳遞給感光材料,最終成為可視的影像。

照相機攝影時必須控制合適曝光量,也就是控制到達感光材料上的合適光子量。因為銀鹽感光材料接收光子量有一限定范圍,光子量過少形不成潛影核,過多形成過曝,圖像不能分辨。用光圈改變鏡頭通光口徑大小,控制單位時間到達感光材料光子量,用改變快門開閉時間控制曝光時間長短。

(8)單片機圖像成像原理擴展閱讀:

照相機分類

1、按照相機使用的膠片和畫幅尺寸

可分為35mm照相機(常稱135照相機)、120照相機、110照相機、126照相機、中幅照相機、大幅照相機、APS相機、微型相機等。135照相機使用35mm膠片,其所拍攝的標准畫幅為24mm X 36mm,一般每個膠卷可拍照36張或24張。

2、按照相機的外型和結構

可分為平視取景照相機(VIEWFINDER)和單鏡頭反光照相機(單反相機)。此外還有折疊式照相機、雙鏡頭反光相機、平視測距器相機(RANGFINDER)、轉機、座機等等。

3、按照相機具有的功能和技術特性

可分為自動調焦照相機,電測光手控曝光照相機,電測光自動曝光照相機等。此外還有快門優先式、光圈優先式、程序控制式、雙優先式、電動卷片(自動卷片、倒片)照相機,自動對焦(AF)照相機,日期後背照相機,內裝閃光燈照相機等。

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