《视频图像技术原理与案例》第1章 视频采集
《数字图像与视频处理》第1章 图像与视频处理基础PPT
YIQ颜色空间是由YUV推导而来，是NTSC 制彩色电视系统 所采用的一种颜色空间模型；
把两个或者两个以上的单色光混合所得，但又 不能作为谱色出现在光谱上的色光称为非谱色光。
单色光一定是谱色光，非谱色光一定是复合 光，而复合光也可能是谱色光。
1.2.1 光的颜色与彩色三要素
●直射光、反射光与透射光 直射光
反射光
发光物体呈现的颜色是由物体本身发出不同波长的 光所造成；不发光物体呈现的颜色是光照射物体时 被物体反射出的光所具有的。
1.2.2 三基色原理及应用
根据人眼的视觉特性，在电视机中重现图像时并 不要求完全重现原景物反射或透射光的光谱成分， 而应获得与原景物相同的彩色感觉。
因此仿效人眼三种锥状细胞，可以选择三种基色， 将它们按不同比例进行组合，可得到自然界中绝 大多数的彩色。这三种基色必须是相互独立的， 即任一种基色都不能由其他两种基色混合得到。
1.2.1 光的颜色与彩色三要素
低亮度
高亮度红、橙、黄、绿、 青、蓝、紫等不同颜 色。发光物体的色调 由光的波长决定，不 同波长的光呈现不同 的色调；不发光物体 的色调由照明光源和 该物体的吸收、反射 或透射特性共同决定。
1.2.1 光的颜色与彩色三要素
取值范围为00黑色10白色hsv和rgb之间没有转换矩阵但可对它们之间的转换算法进行描述hsv颜色空间模型123几种典型的颜色空间模型及转换关系hsv颜色空间123几种典型的颜色空间模型及转换关系hslhsbhuehsl与hsvhsl颜色饱和度最高时的光亮度l定义为05而hsv则为10hslhsbhsi颜色空间模型123几种典型的颜色空间模型及转换关系123几种典型的颜色空间模型及转换关系rgbhsi值其对应hsi模型中的h时对应的是无色彩的中心点这时h就没有意义此时定义h之间则hsi转换为rgb的公式为分成3120之间60coscosrgbhsi当h在120240之间180cos120cosrgbhsi当h在240360之间300cos120cosrgbhsi11光的特性与光源12彩色三要素与三基色原理13人眼的视觉特性14图像信号的数字化15彩色模拟电视制式16视频信号的数字化17matlab在数字图像与视频处理中的应用18小结13人眼的视觉特性人眼的视觉系统对颜色的感知可归纳出如下几个特性每个神经元或者是一个对亮度和颜色敏感的锥体细胞或者是一个只对亮度敏感而对颜色不敏感的杆体细胞
视频采集原理
视频采集原理视频采集是指利用摄像设备将视频信号转换成数字信号的过程，通过视频采集可以将模拟信号转换为数字信号，使得视频信号可以在计算机上进行处理和存储。
视频采集原理涉及到摄像设备、模拟-数字转换、视频信号处理等多个方面，下面将对视频采集原理进行详细介绍。
首先，视频采集的基本原理是利用摄像设备将光学信号转换成电信号，再通过模拟-数字转换器将电信号转换成数字信号。
摄像设备主要包括摄像头和摄像机，摄像头是将光学信号转换成电信号的装置，而摄像机则是将电信号转换成数字信号的设备。
摄像头通过感光元件将光学信号转换成电信号，然后经过模拟信号处理电路进行信号放大、滤波等处理，最终输出模拟视频信号。
而摄像机则通过模拟-数字转换器将模拟视频信号转换成数字视频信号，再通过数字信号处理电路进行数字信号处理，最终输出数字视频信号。
其次，视频采集的原理还涉及到视频信号的处理和传输。
视频信号处理主要包括视频信号的编码、压缩和解码等过程，编码是将视频信号转换成数字信号的过程，压缩是将数字视频信号进行压缩以减小数据量，解码则是将压缩的数字视频信号进行解压缩和解码还原成原始视频信号。
视频信号传输主要包括视频信号的存储和传输，存储是将视频信号存储在存储介质中，传输则是将视频信号通过网络或其他方式传输到指定的地方。
此外，视频采集的原理还涉及到视频信号的分辨率、帧率和色彩深度等参数。
视频信号的分辨率是指视频图像的清晰度和细节程度，分辨率越高，图像越清晰，帧率是指视频信号的帧数，帧率越高，视频画面越流畅，色彩深度是指视频信号的色彩数量，色彩深度越高，图像的色彩表现力越丰富。
综上所述，视频采集原理涉及到摄像设备、模拟-数字转换、视频信号处理、视频信号传输等多个方面，通过视频采集可以将模拟视频信号转换成数字视频信号，使得视频信号可以在计算机上进行处理和存储。
视频采集的原理对于数字视频处理、视频监控、视频会议等领域具有重要意义，深入了解视频采集原理有助于更好地理解视频处理和应用。
《声音、视频的采集》 学历案
《声音、视频的采集》学历案一、学习目标1、了解声音和视频采集的基本原理和方法。
2、掌握常见声音和视频采集设备的使用。
3、学会运用相关软件进行声音和视频的采集与处理。
4、培养实际操作能力和解决问题的能力，提高对声音和视频采集技术的应用水平。
二、学习重难点1、重点（1）声音和视频采集的原理和流程。
（2）常见采集设备的特点和使用方法。
2、难点（1）如何根据不同需求选择合适的采集设备和软件。
（2）在采集过程中对声音和视频质量的优化与调整。
三、学习方法1、理论学习通过阅读教材、观看教学视频等方式，了解声音和视频采集的基本概念和原理。
2、实践操作亲自动手使用采集设备和软件，进行声音和视频的采集，并在实践中总结经验和技巧。
3、小组讨论与同学组成小组，交流在采集过程中遇到的问题和解决方法，共同提高。
4、案例分析研究实际的声音和视频采集案例，学习其中的优秀经验和做法。
四、学习过程（一）导入在当今数字化的时代，声音和视频已经成为我们获取信息、表达思想和记录生活的重要方式。
无论是制作音乐、拍摄电影，还是进行在线教学、视频会议，都离不开声音和视频的采集。
那么，声音和视频是如何被采集到计算机中的呢？这就需要我们了解声音和视频采集的相关知识和技术。
（二）声音采集1、声音的本质声音是由物体振动产生的一种机械波，通过空气等介质传播到我们的耳朵中，引起听觉。
在计算机中，声音被数字化为一系列的数据，以便进行存储、处理和传输。
2、声音采集的原理声音采集的过程是将模拟的声音信号转换为数字信号。
这通常通过麦克风等设备来实现。
麦克风将声音的振动转换为电信号，然后通过声卡等设备进行模数转换，将电信号转换为数字信号。
3、常见的声音采集设备（1）麦克风麦克风是最常见的声音采集设备，根据其工作原理和特点，可以分为动圈式麦克风、电容式麦克风等。
动圈式麦克风结构简单、耐用，适用于现场演出等环境；电容式麦克风灵敏度高、音质好，常用于录音棚等对声音质量要求较高的场所。
《视频技术基础》第一章 ppt课件
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无线电波 10 5
频 率 / Hz
红外线
紫外线
101 0 可 见 光 101 5
X射 线 102 0
宇宙射线 102 5
波长 / m 3×10 3
3×10－2
3×10－7 3×10－1 2 3×10－1 7
红 780 nm
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对比度C
最大亮度Lmax与最小亮度Lmin之比
C L max L min
人眼的明暗感觉是相对的，并不由绝对亮度来决
定。重现的图像亮度无需与景物的实际亮度相等， 只需保持二者的对比度C不变，在屏幕前人眼就可以 获得与景物相同的主观亮度感觉。
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《视频技术基础》第一章
人眼的分辨力——d 人眼对景物细节的分
辐射功率波谱 或称光谱分布—— 相对辐射功率随不 同波长的分布，如 图所示太阳的辐射 功率谱。
图1－1 太阳的辐射功率波谱
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《视频技术基础》第一章
绝对黑体——全辐射体，是指不反射， 不透射，完全吸收入射辐射的物体。
光源的色温——光源的可见光谱与某温 度的绝对黑体辐射的可见光谱相同时，绝 对黑体的温度称为该光源的色温，单位以 绝对温度开氏度（K）表示。
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采用实验的方法进行测定，配标准白光，三基 色光的光通量比例为
F R:F G:F B1 .00:4 0 .50 9:0 0 .07 601
三基色光源
R
G
B
光量调节
待配彩色
视场¡
配色实验原理图
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2. 配色方程： 1个红基色单位：1[R]—光通量为1lm的红光 1个绿基色单位：1[G]—光通量为4.5907lm
视频信号的采集与处理PPT37页
单击【OK】后，开始向项目中添加素材 。选择菜单中【File】/【Import】/【File 】命令，打开你录制的视频所在文件夹 ，按Ctrl选择Boys.avi、Finale.avi、 Cycles.avi并打开
2.4. 设置运动背景颜色
在设置素材的运动效果时，当片段移动后，如 果屏幕上仍有空余的地方，就可用某种色彩来 填充。
2.5. 设置RGB模式的透明效果
RGB DIFFERENCE是将一种RGB颜色作为透明 颜色，将符合该颜色RGB通道数值的颜色下面 的片段透视出来。Similarity是可调节的RGB参 数，它可以控制透明区域的范围。
2、向项目中加入素材 步骤1：点击Premiere5.1图标后，在欢
迎界面之后，弹出【New Project Setting 】对话框，用来设定Premiere的工作环 境：即新建的Project（项目）的各种默 认数值。
【General Settings】（一般设置）： Editing Mode（编辑格式）：决定在【Timeline】窗口中使用何种
Time Display（时间显示）：指定【Timeline】窗口中时间显示方 式，大多数情况来讲，它于【Timebase】中的设置应一致。
【Advanced Settings】按钮：只有安装视频卡后才可选。 按【Next】按钮：进入【Video Setting】（视频设置），
【Video Setting】中最常用的是【Frame Size】（帧尺寸）：以帧为单位，指定从 【Timeline】窗口播放节目的帧尺寸。较 大的帧尺寸可以展现更多的细节，但需要
视频 采集 原理
视频采集原理
视频采集是指通过摄像设备将现实中的影像内容转换为数字信号，并记录在存储介质中。
其原理主要涉及到摄像头、图像传感器、模数转换器等关键部件。
首先，我们需要使用摄像头捕捉现实中的影像内容。
摄像头是一种光电传感器，它能够将光信号转换为电信号。
摄像头通常由一个透镜系统和一个图像传感器组成。
透镜系统负责将光线聚焦到图像传感器上，而图像传感器则负责将光信号转换为电信号。
透镜系统通常由多个透镜组成，以提供不同的焦距和视场。
图像传感器是视频采集的核心部件。
它主要由光敏元件和电荷耦合器件（CCD）或者互补金属氧化物半导体（CMOS）组成。
当光线进入图像传感器时，光敏元件会将光信号转换为电荷，并将电荷存储在不同的电容中。
然后，CCD或CMOS负责将
电荷转换为电信号。
CCD通过将电荷逐个传递到输出端进行
转换，而CMOS则通过开关控制来实现电荷转换。
最后，模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号。
模
拟信号是连续变化的电压信号，而数字信号是离散的电压值。
模数转换器将模拟信号转换为数字信号的过程主要涉及到采样和量化。
采样是指按照一定的时间间隔对模拟信号进行采集，而量化则是将采样信号映射到一系列离散的电压值上。
模数转换器将采样和量化后的信号转换为数字信号，并将其记录在存储介质中。
总的来说，视频采集是通过摄像头将现实中的影像内容转换为数字信号的过程。
摄像头捕捉影像内容后，图像传感器将光信号转换为电信号，再经过模数转换器转换为数字信号，并最终被记录在存储介质中。
图像视频处理技术的基础原理和应用案例
图像视频处理技术的基础原理和应用案例第一章：图像/视频处理技术概述图像/视频处理技术是一种以数字图像/视频为原材料，对图像/视频进行各种操作并提取出有价值信息的技术，广泛应用于安防、医疗、娱乐等领域。
图像/视频处理技术主要由图像采集、图像预处理、特征提取、分类识别等环节构成。
其中，图像采集是将被处理的图像从外部输入到CPU中；图像预处理是对原始图像进行预处理，包括图像增强、噪声滤波等操作；特征提取则是从图像中提取出有意义的特征信息，该操作通常应用于模式识别中；分类识别则是根据提取出的特征信息进行分类识别。
第二章：图像/视频处理技术的基础原理2.1 科学数字图像处理科学数字图像处理是指利用计算机对图像进行处理，使用数字技术来控制影像的可见效果和数字信息的提取。
图像数字化是对图像进行采样，使其转换为数字信号的过程，数字录制及数字处理过程中的主要差异则在于单元的广度及数字量化方法。
数字图像处理的基本步骤包括预处理、特征提取、平滑、聚类、模型的建立与选择等。
2.2 图像压缩图像压缩是通过图像编码及控制数据大小、转移时间，从而获得良好的视觉效果的一种技术。
图像压缩分为有损压缩和无损压缩两类。
无损压缩是指图像被压缩后，再解压缩回来时特征依然保留；有损压缩则是指图像压缩后不能够将所有信息完全还原，从而存在失真现象。
2.3 图像匹配图像匹配是指将两幅图像进行对齐，在计算机视觉领域的应用非常广泛。
常用方法是在图像上提取出一些特征点，对比两幅图像的特征值，从而得到匹配结果。
2.4 色彩空间转换将一种色彩空间转换成另一种色彩空间，是数字图像处理中的重要环节。
常见的色彩空间有RGB、CMYK、HSV等，其中RGB是基本色彩空间，CMYK用于印刷领域，HSV用于图像分析和处理。
第三章：图像/视频处理技术的应用案例3.1 安全监控领域在安全监控领域，人脸识别技术经常应用于公共场所人员管理，通过对视频监控摄像头采集到的图像进行处理，实现对人员的识别。
视频图像侦查课程设计
视频图像侦查课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解视频图像侦查的基本概念、原理和应用场景。
2. 学生能够掌握视频图像采集、预处理、特征提取和识别的基本方法。
3. 学生能够了解视频图像侦查技术在我国公安领域的现状和发展趋势。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，对实际案件中的视频图像进行有效侦查和分析。
2. 学生能够熟练使用视频图像处理软件，完成图像增强、复原和特征提取等操作。
3. 学生能够独立设计并实施简单的视频图像侦查实验，具备一定的实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对视频图像侦查领域的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 增强学生的法治观念，使其认识到视频图像侦查在维护社会治安、保障人民生命财产安全中的重要作用。
3. 引导学生树立正确的价值观，尊重他人隐私，遵守道德规范，合理使用视频图像侦查技术。
课程性质：本课程为理论与实践相结合的课程，注重培养学生的实际操作能力和创新思维。
学生特点：高二年级学生，具备一定的物理、数学和计算机基础，对新鲜事物充满好奇心，具备一定的自主学习能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重启发式教学，将理论知识与实际案例相结合，提高学生的实践操作能力和综合素质。
在教学过程中，关注学生的情感态度价值观培养，使其在掌握技能的同时，树立正确的价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 视频图像侦查基本概念与原理- 视频图像侦查的定义、作用和分类- 视频图像的获取、存储和传输原理2. 视频图像预处理技术- 图像增强、复原和去噪方法- 图像分割与目标提取技术3. 视频图像特征提取与识别- 常用特征提取算法：HOG、SIFT、SURF等- 识别算法：模板匹配、支持向量机、深度学习等4. 视频图像侦查应用案例- 公安实战案例解析- 视频图像侦查技术在其他领域的应用5. 视频图像侦查实验- 实验一：视频图像预处理- 实验二：特征提取与识别- 实验三：综合案例分析6. 视频图像侦查技术的发展趋势与伦理道德- 技术发展趋势：人工智能、大数据等- 伦理道德：隐私保护、信息安全等教学内容安排与进度：第一周：视频图像侦查基本概念与原理第二周：视频图像预处理技术第三周：视频图像特征提取与识别第四周：视频图像侦查应用案例第五周：视频图像侦查实验（实验一、实验二）第六周：视频图像侦查实验（实验三）第七周：视频图像侦查技术的发展趋势与伦理道德教学内容与教材关联性：本教学内容紧密结合教材《视频图像侦查技术》的章节内容，涵盖基本理论、实践操作、发展趋势等多个方面，旨在帮助学生全面掌握视频图像侦查相关知识。