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日本基恩士KEYENCE圖像識(shí)別傳感器(銷售)
閱讀:1050 發(fā)布時(shí)間:2015-6-25提 供 商 | 蘇州禾力自動(dòng)化科技有限公司 | 資料大小 | 3.8MB |
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日本基恩士KEYENCE圖像識(shí)別傳感器 蘇州伊洛(特約銷售)
Charge Coupled Device (CCD) 電荷耦合器件,。CCD是一種半導(dǎo)體裝置,,能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。 CCD上植入的微小光敏物質(zhì)稱作像素(Pixel),。一塊CCD上包含的像素?cái)?shù)越多,,其提供的畫面分辨率也就越高。CCD的作用就像膠片一樣,,但它是把圖像像素轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),。CCD在攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和掃描儀中應(yīng)用廣泛,,只不過攝像機(jī)中使用的是點(diǎn)陣CCD,,即包括x、y兩個(gè)方向用于攝取平面圖像,,而掃描儀中使用的是線性CCD,,它只有x一個(gè)方向,y方向掃描由掃描儀的機(jī)械裝置來完成,。
:陳浩
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CCD它使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成,,能把光線轉(zhuǎn)變成電荷,通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),數(shù)字信號(hào)經(jīng)過壓縮以后由相機(jī)內(nèi)部的閃速存儲(chǔ)器或內(nèi)置硬盤卡保存,,因而可以輕而易舉地把數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī),,并借助于計(jì)算機(jī)的處理手段,根據(jù)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(dāng)CCD表面受到光線照射時(shí),,每個(gè)感光單位會(huì)將電荷反映在組件上,,所有的感光單位所產(chǎn)生的信號(hào)加在一起,就構(gòu)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(dǎo)體器件,,上面有很多一樣的感光元件,,每個(gè)感光元件叫一個(gè)像素,。CCD在攝像機(jī)里是一個(gè)極其重要的部件,,它起到將光線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的作用,類似于人的眼睛,,因此其性能的好壞將直接影響到攝像機(jī)的性能,。
衡量CCD好壞的指標(biāo)很多,有像素?cái)?shù)量,,CCD尺寸,,靈敏度,信噪比等,,其中像素?cái)?shù)以及CCD尺寸是重要的指標(biāo),。像素?cái)?shù)是指CCD上感光元件的數(shù)量。攝像機(jī)拍攝的畫面可以理解為由很多個(gè)小的點(diǎn)組成,,每個(gè)點(diǎn)就是一個(gè)像素,。顯然,像素?cái)?shù)越多,,畫面就會(huì)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(huì)大受影響,,因此,,理論上CCD的像素?cái)?shù)量應(yīng)該越多越好。但CCD像素?cái)?shù)的增加會(huì)使制造成本以及成品率下降,,而且在現(xiàn)行電視標(biāo)準(zhǔn)下,,像素?cái)?shù)增加到某一數(shù)量后,再增加對(duì)拍攝畫面清晰度的提果變得不明顯,因此,,一般一百萬左右的像素?cái)?shù)對(duì)一般的使用已經(jīng)足夠了,。
單CCD攝像機(jī)是指攝像機(jī)里只有一片CCD并用其進(jìn)行亮度信號(hào)以及彩色信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換,其中色度信號(hào)是用CCD上的一些特定的彩色遮罩裝置并結(jié)合后面的電路完成的,。由于一片CCD同時(shí)完成亮度信號(hào)和色度信號(hào)的轉(zhuǎn)換,,因此難免兩全,使得拍攝出來的圖像在彩色還原上達(dá)不到專業(yè)水平很的要求,。為了解決這個(gè)問題,,便出現(xiàn)了3CCD攝像機(jī)。3CCD,,顧名思義,,就是一臺(tái)攝像機(jī)使用了3片CCD。我們知道,,光線如果通過一種特殊的棱鏡后,,會(huì)被分為紅,綠,,藍(lán)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(chǎn)生包括亮度信號(hào)在內(nèi)的所有電視信號(hào),。如果分別用一片CCD接受每一種顏色并轉(zhuǎn)換為電信號(hào),然后經(jīng)過電路處理后產(chǎn)生圖像信號(hào),,這樣,,就構(gòu)成了一個(gè)3CCD系統(tǒng)。
和單CCD相比,,由于3CCD分別用3個(gè)CCD轉(zhuǎn)換紅,,綠,藍(lán)信號(hào),,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。但由于使用了三片CCD,,3CCD攝像機(jī)的價(jià)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(shù)。四色即紅 綠 藍(lán) 品紅(RGBE)相對(duì)與傳統(tǒng)的三色(紅 綠 藍(lán)),,四色CCD的色彩還原錯(cuò)誤率進(jìn)一步降低,。因而使色彩還原更逼真。收款采用四色CCD的數(shù)碼相機(jī)是SNOY DSC—F828
數(shù)碼相機(jī)規(guī)格表中的CCD一欄經(jīng)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(shí)際上就是CCD對(duì)角線的長度。
現(xiàn)有的數(shù)碼相機(jī)一般采用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,,接收透過鏡頭的光并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。在像素?cái)?shù)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,,理論上可以說有利于提高畫質(zhì)。
但是,,數(shù)碼相機(jī)畫質(zhì)的好壞不僅是由CCD決定的,。鏡頭以及通過CCD輸出的電信號(hào)形成圖像的電路的性能等也能夠影響到相機(jī)的畫質(zhì)。所謂的“大尺寸CCD=高畫質(zhì)"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(shù)碼相機(jī)并沒有受到畫質(zhì)不好的批評(píng),。
現(xiàn)在,,袖珍數(shù)碼相機(jī)日趨小巧輕便,出于設(shè)計(jì)上的考慮,,其中大多采用1/2.7英寸的小型CCD,。
順便說一句,,1/2.7英寸的“型"有時(shí)也寫作“inch",,不過,在這里不是普通的“1英寸=25.4mm",。由于結(jié)合了CCD亮相前攝像機(jī)上使用的攝像管和顯示方式,,因此,習(xí)慣上采用比較特殊的尺寸,。1/2.7英寸為6.6mm,,1/1.8英寸約為9mm。
[編輯本段]CCD攝像機(jī)的選擇和分類
CCD結(jié)構(gòu)及工作原理來源于中國儀器超市(www.cimart,。,。com.cn)的資料:
CCD結(jié)構(gòu)包含感光二極管、并行信號(hào)寄存器,、并行信號(hào)寄存器,、信號(hào)放大器、數(shù)摸轉(zhuǎn)換器等項(xiàng)目,,將分別敘述如下,;
1. 感光二極管(Photodiode)
2. 并行信號(hào)寄存器(Shift Register):用于暫時(shí)儲(chǔ)存感光后產(chǎn)生的電荷。
3. 并行信號(hào)寄存器(Transfer Register):用于暫時(shí)儲(chǔ)存并行積存器的模擬信號(hào)并將電荷轉(zhuǎn)移放大。
4. 信號(hào)放大器:用于放大微弱電信號(hào),。
5. 數(shù)摸轉(zhuǎn)換器:將放大的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),。
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*層,,我們知道,,數(shù)碼相機(jī)成像的關(guān)鍵是在于其感光層,為了擴(kuò)展CCD的采光率,,必須擴(kuò)展單一像素的受光面積,。但是提高采光率的辦法也容易使畫質(zhì)下降。這一層“微型鏡頭"就等于在感光層前面加上一副眼鏡,。因此感光面積不再因?yàn)閭鞲衅鞯拈_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(gè)則是CMYK補(bǔ)色分色法這兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn),。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(shí)別的顏色,,都可以通過紅、綠和藍(lán)來組成,,而RGB三個(gè)字母分別就是Red, Green和Blue,,這說明RGB分色法是通過這三個(gè)通道的顏色調(diào)節(jié)而成。再說CMYK,,這是由四個(gè)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(yè)中,,CMYK更為適用,,但其調(diào)節(jié)出來的顏色不及RGB的多。
原色CCD的優(yōu)勢在于畫質(zhì)銳利,,色彩真實(shí),,但缺點(diǎn)則是噪聲問題,。因此,大家可以注意,,一般采用原色CCD的數(shù)碼相機(jī),,在ISO感光度上多半不會(huì)超過400。相對(duì)的,,補(bǔ)色CCD多了一個(gè)Y黃色濾色器,,在色彩的分辨上比較仔細(xì),但卻犧牲了部分影像的分辨率,,而在ISO值上,,補(bǔ)色CCD可以容忍較高的感光度,一般都可設(shè)定在800以上
3. 感光層
感光層為CCD的第三層,,這層主要是負(fù)責(zé)將穿過濾色層的光源轉(zhuǎn)換成電子信號(hào),,并將信號(hào)傳送到影像處理芯片,將影像還原,。
CCD芯片就像人的視網(wǎng)膜,,是攝像頭的核心。目前我國尚無能力制造,,市場上大部分?jǐn)z像頭采用的是日本SONY,、SHARP、松下,、LG等公司生產(chǎn)的芯片,,現(xiàn)在韓國也有能力生產(chǎn),但質(zhì)量就要稍遜*,。 因?yàn)樾酒a(chǎn)時(shí)產(chǎn)生不同等級(jí),,各廠家獲得途徑不同等原因,造成CCD采集效果也大不相同,。在購買時(shí),,可以采取如下方法檢測:接通電源,,連接視頻電纜到監(jiān)視器,,關(guān)閉鏡頭光圈,看圖像全黑時(shí)是否有亮點(diǎn),,屏幕上雪花大不大,,這些是檢測CCD芯片zui簡單直接的方法,而且不需要其它儀器,。然后可以打開光圈,,看一個(gè)靜物,如果是彩色攝像頭,,攝取一個(gè)色彩鮮艷的物體,,查看監(jiān)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(huì)有偏色現(xiàn)象,,即使面對(duì)一張白紙,,圖像也會(huì)顯示藍(lán)色或紅色。個(gè)別CCD由于生產(chǎn)車間的灰塵,,CCD靶面上會(huì)有雜質(zhì),,在一般情況下,雜質(zhì)不會(huì)影響圖像,,但在弱光或顯微攝像時(shí),,細(xì)小的灰塵也會(huì)造成不良的后果,如果用于此類工作,,一定要仔細(xì)挑選,。
1、依成像色彩劃分
彩色攝像機(jī):適用于景物細(xì)部辨別,,如辨別衣著或景物的顏色,。
黑白攝像機(jī):適用于光線不充足地區(qū)及夜間無法安裝照明設(shè)備的地區(qū),在僅監(jiān)視景物的位置或移動(dòng)時(shí),,可選用黑白攝像機(jī),。
2、依分辨率靈敏度等劃分
影像像素在38萬以下的為一般型,,其中尤以25萬像素(512*492),、分辨率為400線的產(chǎn)品zui普遍。
影像像素在38萬以上的高分辨率型,。
3,、按CCD靶面大小劃分
CCD芯片已經(jīng)開發(fā)出多種尺寸:
目前采用的芯片大多數(shù)為1/3"和1/4"。在購買攝像頭時(shí),,特別是對(duì)攝像角度有比較嚴(yán)格要求的時(shí)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(duì)角線16mm。
2/3英寸——靶面尺寸為寬8.8mm*高6.6mm,,對(duì)角線11mm,。
1/2英寸——靶面尺寸為寬6.4mm*高4.8mm,對(duì)角線8mm,。
1/3英寸——靶面尺寸為寬4.8mm*高3.6mm,,對(duì)角線6mm,。
1/4英寸——靶面尺寸為寬3.2mm*高2.4mm,對(duì)角線4mm,。
4,、按掃描制式劃分
PAL制、NTSC制,。 中國采用隔行掃描(PAL)制式(黑白為CCIR),,標(biāo)準(zhǔn)為625行,50場,,只有醫(yī)療或其它專業(yè)領(lǐng)域才用到一些非標(biāo)準(zhǔn)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(jī)多屬此類)。
6,、按同步方式劃分
內(nèi)同步:用攝像機(jī)內(nèi)同步信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的同步信號(hào)來完成操作,。
外同步:使用一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器,將同步信號(hào)送入攝像機(jī)的外同步輸入端,。
功率同步(線性鎖定,,line lock):用攝像機(jī)AC電源完成垂直推動(dòng)同步。
外VD同步:將攝像機(jī)信號(hào)電纜上的VD同步脈沖輸入完成外VD同步,。
多臺(tái)攝像機(jī)外同步:對(duì)多臺(tái)攝像機(jī)固定外同步,,使每一臺(tái)攝像機(jī)可以在同樣的條件下作業(yè),因各攝像機(jī)同步,,這樣即使其中一臺(tái)攝像機(jī)轉(zhuǎn)換到其他景物,,同步攝像機(jī)的畫面亦不會(huì)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 采用紅外燈照明,在沒有光線的情況下也可以成像
[編輯本段]CCD彩色攝像機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)
CCD尺寸,,亦即攝像機(jī)靶面,。原多為1/2英寸,現(xiàn)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(biāo),,它決定了顯示圖像的清晰程度,,分辨率越高,圖像細(xì)節(jié)的表現(xiàn)越好,。CCD是由面陣感光元素組成,,每一個(gè)元素稱為像素,像素越多,,圖像越清晰?,F(xiàn)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(jī),。
水平分辨率,。彩色攝像機(jī)的典型分辨率是在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,。分辨率是用電視線(簡稱線TV LINES)來表示的,彩色攝像頭的分辨率在330~500線之間,。分辨率與CCD和鏡頭有關(guān),,還與攝像頭電路通道的頻帶寬度直接相關(guān),通常規(guī)律是1MHz的頻帶寬度相當(dāng)于清晰度為80線,。 頻帶越寬,,圖像越清晰,線數(shù)值相對(duì)越大,。
zui小照度,,也稱為靈敏度。是CCD對(duì)環(huán)境光線的敏感程度,,或者說是CCD正常成像時(shí)所需要的zui暗光線,。照度的單位是勒克斯(LUX),數(shù)值越小,,表示需要的光線越少,,攝像頭也越靈敏。月光級(jí)和星光級(jí)等高增感度攝像機(jī)可工作在很暗條件,,2~3lux屬一般照度,,現(xiàn)在也有低于1lux的普通攝像機(jī)問世。
掃描制式,。有PAL制和NTSC制之分,。
攝像機(jī)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,則圖像有少量噪聲,,但圖像質(zhì)量良好,;若為60db,則圖像質(zhì)量優(yōu)良,,不出現(xiàn)噪聲,。
視頻輸出。多為1Vp-p,、75Ω,,均采用BNC接頭。
鏡頭安裝方式,。有C和CS方式,,二者間不同之處在于感光距離不同。
[編輯本段]CCD彩色攝像機(jī)的可調(diào)整功能
同步方式的選擇
A,、對(duì)單臺(tái)攝像機(jī)而言,,主要的同步方式有下列三種:
內(nèi)同步——利用攝像機(jī)內(nèi)部的晶體振蕩電路產(chǎn)生同步信號(hào)來完成操作。
外同步——利用一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送到攝像機(jī)的外同步輸入端來實(shí)現(xiàn)同步,。
電源同步——也稱之為線性鎖定或行鎖定,,是利用攝像機(jī)的交流電源來完成垂直推動(dòng)同步,即攝像機(jī)和電源零線同步。
B,、對(duì)于多攝像機(jī)系統(tǒng),,希望所有的視頻輸入信號(hào)是垂直同步的,這樣在變換攝像機(jī)輸出時(shí),,不會(huì)造成畫面失真,,但是由于多攝像機(jī)系統(tǒng)中的各臺(tái)攝像機(jī)供電可能取自三相電源中的不同相位,,甚至整個(gè)系統(tǒng)與交流電源不同步,,此時(shí)可采取的措施有:
均采用同一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)送入各臺(tái)攝像機(jī)的外同步輸入端來調(diào)節(jié)同步。
調(diào)節(jié)各臺(tái)攝像機(jī)的“相位調(diào)節(jié)"電位器,,因攝像機(jī)在出廠時(shí),,其垂直同步是與交流電的上升沿正過零點(diǎn)同相的,,故使用相位延遲電路可使每臺(tái)攝像機(jī)有不同的相移,,從而獲得合適的垂直同步,相位調(diào)整范圍0~360度,。
自動(dòng)增益控制
所有攝像機(jī)都有一個(gè)將來自CCD的信號(hào)放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器,其放大量即增益,,等效于有較高的靈敏度,,可使其在微光下靈敏,然而在亮光照的環(huán)境中放大器將過載,,使視頻信號(hào)畸變,。為此,,需利用攝像機(jī)的自動(dòng)增益控制(AGC)電路去探測視頻信號(hào)的電平,,適時(shí)地開關(guān)AGC,,從而使攝像機(jī)能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作,此即動(dòng)態(tài)范圍,,即在低照度時(shí)自動(dòng)增加攝像機(jī)的靈敏度,,從而提高圖像信號(hào)的強(qiáng)度來獲得清晰的圖像。
背景光補(bǔ)償
通常,,攝像機(jī)的AGC工作點(diǎn)是通過對(duì)整個(gè)視場的內(nèi)容作平均來確定的,,但如果視場中包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域和一個(gè)很暗的前景目標(biāo),則此時(shí)確定的AGC工作點(diǎn)有可能對(duì)于前景目標(biāo)是不夠合適的,背景光補(bǔ)償有可能改善前景目標(biāo)顯示狀況,。
當(dāng)背景光補(bǔ)償為開啟時(shí),,攝像機(jī)僅對(duì)整個(gè)視場的一個(gè)子區(qū)域求平均來確定其AGC工作點(diǎn),此時(shí)如果前景目標(biāo)位于該子區(qū)域內(nèi)時(shí),,則前景目標(biāo)的可視性有望改善,。
電子快門
在CCD攝像機(jī)內(nèi),是用光學(xué)電控影像表面的電荷積累時(shí)間來操縱快門,。電子快門控制攝像機(jī)CCD的累積時(shí)間,,當(dāng)電子快門關(guān)閉時(shí),對(duì)NTSC攝像機(jī),,其CCD累積時(shí)間為1/60秒,;對(duì)于PAL攝像機(jī),則為1/50秒,。當(dāng)攝像機(jī)的電子快門打開時(shí),,對(duì)于NTSC攝像機(jī),其電子快門以261步覆蓋從1/60秒到1/10000秒的范圍,;對(duì)于PAL型攝像機(jī),,其電子快門則以311步覆蓋從1/50秒到1/10000秒的范圍。當(dāng)電子快門速度增加時(shí),,在每個(gè)視頻場允許的時(shí)間內(nèi),,聚焦在CCD上的光減少,結(jié)果將降低攝像機(jī)的靈敏度,,然而,,較高的快門速度對(duì)于觀察運(yùn)動(dòng)圖像會(huì)產(chǎn)生一個(gè)“停頓動(dòng)作"效應(yīng),這將大大地增加攝像機(jī)的動(dòng)態(tài)分辨率,。
白平衡
白平衡只用于彩色攝像機(jī),,其用途是實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)圖像能反映景物狀況,有手動(dòng)白平衡和自動(dòng)白平衡兩種方式,。
A、自動(dòng)白平衡
連續(xù)方式——此時(shí)白平衡設(shè)置將隨著景物色彩溫度的改變而連續(xù)地調(diào)整,,范圍為2800~6000K,。這種方式對(duì)于景物的色彩溫度在拍攝期間不斷改變的場合是zui適宜的,使色彩表現(xiàn)自然,,但對(duì)于景物中很少甚至沒有白色時(shí),,連續(xù)的白平衡不能產(chǎn)生*的彩色效果。
按鈕方式——先將攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)諸如白墻,、白紙等白色目標(biāo),,然后將自動(dòng)方式開關(guān)從手動(dòng)撥到設(shè)置位置,,保留在該位置幾秒鐘或者至圖像呈現(xiàn)白色為止,在白平衡被執(zhí)行后,,將自動(dòng)方式開關(guān)撥回手動(dòng)位置以鎖定該白平衡的設(shè)置,,此時(shí)白平衡設(shè)置將保持在攝像機(jī)的存儲(chǔ)器中,直至再次執(zhí)行被改變?yōu)橹?,其范圍?300~10000K,,在此期間,,即使攝像機(jī)斷電也不會(huì)丟失該設(shè)置,。以按鈕方式設(shè)置白平衡zui為和可靠,適用于大部分應(yīng)用場合,。
B、手動(dòng)白平衡
開手動(dòng)白平衡將關(guān)閉自動(dòng)白平衡,,此時(shí)改變圖像的紅色或藍(lán)色狀況有多達(dá)107個(gè)等級(jí)供調(diào)節(jié),,如增加或減少紅色各一個(gè)等級(jí)、增加或減少藍(lán)色各一個(gè)等級(jí),。除次之外,有的攝像機(jī)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(diào)整
對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言,,是不需要對(duì)攝像機(jī)作色彩調(diào)整的,如需調(diào)整則需細(xì)心調(diào)整以免影響其他色彩,,可調(diào)色彩方式有:
紅色—黃色色彩增加,,此時(shí)將紅色向洋紅色移動(dòng)一步。
紅色—黃色色彩減少,,此時(shí)將紅色向黃色移動(dòng)一步,。
藍(lán)色—黃色色彩增加,此時(shí)將藍(lán)色向青藍(lán)色移動(dòng)一步,。
藍(lán)色—黃色色彩減少,,此時(shí)將藍(lán)色向洋紅色移動(dòng)一步。
[編輯本段]CCD攝像機(jī)主要技術(shù)參數(shù)解釋
1. 什么是CCD攝像機(jī),?
CCD是Charge Coupled Device(電荷耦合器件)的縮寫,,它是一種半導(dǎo)體成像器件,因而具有靈敏度高,、抗強(qiáng)光,、畸變小、體積小,、壽命長,、抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。
2. CCD攝像機(jī)的工作方式
被攝物體的圖像經(jīng)過鏡頭聚焦至CCD芯片上,,CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積累相應(yīng)比例的電荷,,各個(gè)像素積累的電荷在視頻時(shí)序的控制下,逐點(diǎn)外移,,經(jīng)濾波,、放大處理后,形成視頻信號(hào)輸出,。視頻信號(hào)連接到監(jiān)視器或電視機(jī)的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像,。
3. 分辨率的選擇
評(píng)估攝像機(jī)分辨率的指標(biāo)是水平分辨率,其單位為線對(duì),,即成像后可以分辨的黑白線對(duì)的數(shù)目,。常用的黑白攝像機(jī)的分辨率一般為380-600,彩色為380-480,,其數(shù)值越大成像越清晰,。一般的監(jiān)視場合,用400線左右的黑白攝像機(jī)就可以滿足要求,。而對(duì)于醫(yī)療,、圖像處理等特殊場合,用600線的攝像機(jī)能得到更清晰的圖像,。
4. 成像靈敏度
通常用zui低環(huán)境照度要求來表明攝像機(jī)靈敏度,,黑白攝像機(jī)的靈敏度大約是0.02-0.5Lux(勒克斯),彩色攝像機(jī)多在1Lux以上,。0.1Lux的攝像機(jī)用于普通的監(jiān)視場合,;在夜間使用或環(huán)境光線較弱時(shí),推薦使用0.02Lux的攝像機(jī),。與近紅外燈配合使用時(shí),,也必須使用低照度的攝像機(jī)。另外攝像的靈敏度還與鏡頭有關(guān),,0.97Lux/F0.75相當(dāng)于2.5Lux/F1.2相當(dāng)于3.4Lux/F1.參考環(huán)境照度: 夏日陽光下 100000Lux 陰天室外 10000Lux 電視臺(tái)演播室 1000Lux 距60W臺(tái)燈60cm桌面 300Lux 室內(nèi)日光燈 100Lux 黃昏室內(nèi) 10Lux 20cm處燭光 10-15Lux 夜間路燈 0.1Lux
5. 電子快門
電子快門的時(shí)間在1/50-1/100000秒之間,,攝像機(jī)的電子快門一般設(shè)置為自動(dòng)電子快門方式,可根據(jù)環(huán)境的亮暗自動(dòng)調(diào)節(jié)快門時(shí)間,,得到清晰的圖像,。有些攝像機(jī)允許用戶自行手動(dòng)調(diào)節(jié)快門時(shí)間,以適應(yīng)某些特殊應(yīng)用場合,。
6. 外同步與外觸發(fā)
外同步是指不同的視頻設(shè)備之間用同一同步信號(hào)來保證視頻信號(hào)的同步,,它可保證不同的設(shè)備輸出的視頻信號(hào)具有相同的幀,、行的起止時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)外同步,,需要給攝像機(jī)輸入一個(gè)復(fù)合同步信號(hào)(C-sync)或復(fù)合視頻信號(hào),。外同步并不能保證用戶從時(shí)刻得到完整的連續(xù)的一幀圖像,要實(shí)現(xiàn)這種功能,,必須使用一些特殊的具有外觸發(fā)功能的攝像機(jī),。
7. 光譜響應(yīng)特性
CCD器件由硅材料制成,對(duì)近紅外比較敏感,,光譜響應(yīng)可延伸至1.0um左右,。其響應(yīng)峰值為綠光(550nm),分布曲線如右圖所示,。夜間隱蔽監(jiān)視時(shí),,可以用近紅外燈照明,人眼看不清環(huán)境情況,,在監(jiān)視器上卻可以清晰成像,。由于CCD傳感器表面有一層吸收紫外的透明電極,所以CCD對(duì)紫外不敏感,。彩色攝像機(jī)的成像單元上有紅,、綠、蘭三色濾光條,,所以彩色攝像機(jī)對(duì)紅外,、紫外均不敏感。
8. CCD芯片的尺寸
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(jī)的體積可以做得更小些,。在相同的光學(xué)鏡頭下,,成像尺寸越大,視場角越大,。 芯片規(guī)格 成像面大小(寬X高) 對(duì)角線 1/2 6.4x4.8mm 8mm 1/3 4.8x3.6mm 6mm
觀眾提問:
對(duì)于細(xì)節(jié)沒有寫清楚,。首先,對(duì)于光線的處理沒有寫清楚,,包括微型鏡頭是一個(gè)什么樣的鏡頭(凸透鏡,?),光線匯聚到象素,?其次,,對(duì)于分色濾色片的描述更模糊,如果是RGB,,是有三個(gè)濾色片還是一個(gè)濾色片分時(shí)控制過慮的顏色來處理不同顏色的亮度,?如果是三個(gè)濾色片,,肯定會(huì)分為三層,每層要加上一個(gè)象素,,這種方案基本可以否決,。因此,應(yīng)該是分時(shí)控制濾色,,這樣的一個(gè)后果是比3CC的處理速度要慢很多(因?yàn)橐刂茷V色片的濾色),,還要考慮一個(gè)區(qū)別就是通過控制濾色片的濾色效果是否有靜態(tài)濾色片(暫時(shí)稱為鏡頭濾色片,不能通過控制動(dòng)態(tài)濾色)濾色效果好,,這可能就是3CCD單CCD在成像上的區(qū)別,。zui后,對(duì)于3CCD的象素計(jì)算和單CCD如何對(duì)比也沒有說明,。3CCD的原理是通過三棱鏡分光(RGB),,然后投射的不同的CCD上面(個(gè)人認(rèn)為3CCD和單CCD使用的CCD應(yīng)該不是一樣的,3CCD使用的可能沒有濾色片,,當(dāng)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(gè)后果是由一個(gè)CCD的象素決定了整個(gè)拍攝畫面的象素,,而并不是廠家吹噓的畫面象素是單個(gè)CCD×3。這樣一來,,松下的3CCD實(shí)際上是以犧牲畫面象素來換取色彩還原,。象素當(dāng)然可以通過數(shù)學(xué)插值的方式來補(bǔ)充,所以,,對(duì)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,。