摄像头工作原理
摄像头的工作原理

摄像头的工作原理摄像头是一种用于捕捉静态图象或者动态视频的设备,广泛应用于安防监控、视频会议、摄影和电子设备等领域。
它通过光学技术和图象传感器将光信号转换为电信号,然后再通过处理器进行数字化处理,最平生成图象或者视频。
摄像头的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 光学成像:摄像头的镜头通过折射和聚焦光线,将场景中的光线会萃到图象传感器上。
镜头的构造和质量决定了图象的清晰度和畸变程度。
2. 图象传感器:图象传感器是摄像头的核心部件,通常采用CMOS或者CCD技术。
当光线通过镜头照射到图象传感器上时,每一个像素会产生一个电荷,电荷的数量与光线的强度成正比。
图象传感器将电荷转换为电压信号,并按照像素的罗列方式生成图象。
3. 信号处理:图象传感器输出的电压信号需要经过放大、滤波和模数转换等处理,以便生成数字图象或者视频。
信号处理器负责对电压信号进行处理和优化,包括去噪、增强对照度、调整亮度和色采平衡等。
4. 数据传输:经过信号处理后,摄像头将数字图象或者视频数据传输给连接设备,如计算机、监视器或者其他显示设备。
传输方式可以是有线的(如USB、HDMI、Ethernet)或者无线的(如Wi-Fi、蓝牙)。
5. 控制和配置:摄像头通常具有各种设置选项,如分辨率、帧率、对焦、暴光等。
这些设置可以通过软件或者硬件进行调整,以满足不同应用需求。
除了上述基本原理,现代摄像头还可以具备其他功能,如自动对焦、人脸识别、运动检测和夜视等。
这些功能的实现依赖于更复杂的算法和硬件设计。
总结:摄像头的工作原理主要包括光学成像、图象传感器、信号处理、数据传输和控制配置等步骤。
通过将光信号转换为电信号,并经过一系列处理和优化,摄像头能够生成清晰、准确的图象或者视频。
随着技术的不断进步,摄像头的功能和性能也在不断提升,为各种应用场景提供了更多可能性。
摄像头工作原理

摄像头工作原理摄像头是一种用于捕捉图像和视频的设备,广泛应用于安防监控、摄影、视频会议等领域。
它通过光学和电子技术的结合,将光信号转换为电信号,然后通过处理和传输,最终生成图像或视频。
一、光学部分1. 透镜系统:摄像头的透镜系统由多个透镜组成,主要用于聚焦和控制光线的入射角度。
透镜的质量和结构对图像质量有重要影响。
2. 快门:摄像头的快门控制光线的进入时间,快门开启时光线进入感光元件,快门关闭时光线停止进入。
快门速度决定了图像的曝光时间。
3. 光敏元件:摄像头常用的光敏元件有CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器。
光敏元件负责将光信号转换为电信号。
二、图像处理部分1. 增益控制:摄像头可以通过增加信号的增益来增强图像的亮度,但过高的增益会导致图像噪声增加。
2. 自动曝光:摄像头可以通过自动曝光功能根据环境光线的变化调整曝光时间,确保图像在不同光照条件下的合适曝光。
3. 自动对焦:摄像头可以通过自动对焦功能调整透镜的位置,使得被拍摄物体清晰可见。
4. 白平衡:摄像头可以通过白平衡功能校正图像的色彩偏差,使得图像中的白色物体呈现真实的白色。
5. 图像压缩:为了减小图像数据的存储和传输量,摄像头通常会对图像进行压缩,常用的压缩算法有JPEG、H.264等。
三、数据传输部分1. 接口:摄像头通常通过USB、HDMI、网络等接口与设备进行连接和数据传输。
2. 数据格式:摄像头输出的数据可以是原始的图像数据,也可以是经过压缩编码的视频数据。
常见的数据格式有YUV、RGB、H.264等。
3. 帧率:摄像头的帧率指每秒钟显示的图像帧数,常见的帧率有24fps、30fps、60fps等。
4. 分辨率:摄像头的分辨率指图像的像素数量,常见的分辨率有720p、1080p、4K等。
总结:摄像头工作原理主要包括光学部分、图像处理部分和数据传输部分。
光学部分负责光线的聚焦和转换,图像处理部分负责对光信号进行处理和优化,数据传输部分负责将处理后的数据传输给其他设备。
摄像头的工作原理

摄像头的工作原理摄像头是一种用于捕捉图像和视频的设备,广泛应用于监控系统、摄影、视频会议等领域。
它通过光学和电子技术将光信号转换为电信号,然后将电信号传输到其他设备进行处理和显示。
下面将详细介绍摄像头的工作原理。
1. 光学部分:摄像头的光学部分主要由镜头和光敏元件组成。
镜头负责聚焦光线,使其能够准确地投射到光敏元件上。
光敏元件通常采用CMOS或CCD技术,它们能够将光信号转换为电信号。
2. 光信号转换为电信号:当光线通过镜头进入光敏元件时,光敏元件会根据光的强度和颜色产生相应的电信号。
对于CMOS传感器,它将光信号转换为电荷,并通过一系列的电路将电荷转换为电压信号。
对于CCD传感器,光信号会在感光元件上形成电荷,然后通过电荷耦合设备转换为电压信号。
3. 信号处理:摄像头的信号处理部分对电信号进行放大、滤波和数字化处理。
放大电路可以增加信号的强度,滤波电路可以去除噪声和干扰。
数字化处理将模拟信号转换为数字信号,以便后续的存储和传输。
4. 数据传输:经过信号处理后,数字信号可以通过不同的接口进行传输。
常见的接口包括USB、HDMI、网络接口等。
通过这些接口,摄像头可以将图像和视频数据传输到计算机、显示器或网络设备上进行显示、存储或传输。
5. 控制和调节:摄像头通常具有各种控制和调节功能,例如调节焦距、曝光时间、白平衡、对比度等。
这些功能可以通过摄像头的控制接口或软件进行设置和调整,以满足不同场景下的需求。
总结:摄像头的工作原理可以简单概括为光学部分将光信号转换为电信号,信号处理部分对电信号进行处理和数字化,然后通过接口进行传输。
摄像头的工作原理的详细过程包括光学部分的镜头聚焦和光敏元件的转换,信号处理部分的放大、滤波和数字化处理,以及数据传输和控制调节等步骤。
这些步骤共同作用,使得摄像头能够准确地捕捉图像和视频,并将其传输到其他设备上进行处理和显示。
摄像头的工作原理

摄像头的工作原理摄像头是一种用于捕捉图象和视频的设备,广泛应用于安防监控、视频会议、摄影等领域。
它能够将光信号转换为电信号,并通过电子设备进行处理和传输。
下面将详细介绍摄像头的工作原理。
1. 光电转换摄像头的核心部件是图象传感器,它能够将光信号转换为电信号。
常见的图象传感器有CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)两种类型。
CCD传感器通过光电二极管将光信号转换为电荷,并通过移位寄存器将电荷转换为电压信号。
而CMOS传感器则直接将光信号转换为电压信号。
2. 光学系统摄像头的光学系统由镜头组成,它负责聚焦和调整光线,使其能够准确地投射在图象传感器上。
镜头通常由多个透镜组成,通过改变透镜的位置和形状来调整焦距和景深。
不同的镜头可以产生不同的视角和景深效果。
3. 信号处理图象传感器将光信号转换为电信号后,需要经过信号处理电路进行处理和优化。
信号处理包括去噪、增强、色采校正等操作,以提高图象的质量和清晰度。
同时,还可以通过调整暴光时间、增益等参数来适应不同的拍摄环境。
4. 数字转换经过信号处理后,摄像头将摹拟信号转换为数字信号,以便于存储和传输。
这一过程由模数转换器(ADC)完成,它将连续的摹拟信号转换为离散的数字信号,通常使用8位或者12位的分辨率。
5. 压缩编码为了减小图象和视频的文件大小,摄像头通常会对数据进行压缩编码。
常见的压缩编码算法有JPEG、H.264、H.265等。
这些算法通过去除冗余信息和压缩图象细节来减小文件大小,同时尽量保持图象质量。
6. 存储和传输经过压缩编码后,摄像头可以将图象和视频数据存储在本地存储设备(如SD 卡)上,或者通过网络传输到远程服务器或者监控中心。
存储和传输过程需要考虑带宽和存储容量等因素,以保证数据的及时性和稳定性。
总结:摄像头的工作原理可以简单概括为光电转换、光学系统、信号处理、数字转换、压缩编码、存储和传输等步骤。
通过这些步骤,摄像头能够捕捉到光信号,并将其转换为数字信号,最终呈现给用户清晰、高质量的图象和视频。
摄像头的工作原理

摄像头的工作原理摄像头是一种用于捕捉图象或者视频的设备,广泛应用于监控系统、摄影、视频会议等领域。
它能够将光信号转换为电信号,并通过图象传感器将图象信息转化为数字信号,最终输出为可视化的图象或者视频。
一、摄像头的组成部份1. 图象传感器:图象传感器是摄像头最核心的部件,通常采用CMOS(互补金属氧化物半导体)或者CCD(电荷耦合器件)技术。
它能够将光线转化为电荷或者电压信号,进而形成图象。
2. 透镜:透镜用于聚焦光线,使得光线能够准确地落在图象传感器上。
透镜的质量和焦距决定了摄像头的成像质量。
3. 光学滤光片:光学滤光片用于调节光的频谱成份,例如红外滤光片可以阻挡红外光的进入,提高图象的真实性。
4. 控制电路:控制电路负责控制摄像头的各种功能,例如暴光、白平衡、对焦等。
它还负责将图象传感器采集到的摹拟信号转化为数字信号。
5. 数据接口:数据接口用于将摄像头的数字信号传输给显示设备或者存储设备,常见的接口有USB、HDMI、SDI等。
二、摄像头的工作原理1. 光信号转换:摄像头通过透镜将光线聚焦到图象传感器上。
图象传感器上的感光单元将光线转化为电荷或者电压信号。
2. 信号转换:图象传感器上的摹拟信号经过控制电路的放大和处理,转化为数字信号。
控制电路还会对图象进行暴光、白平衡、对焦等处理,以提高图象的质量。
3. 数据传输:摄像头通过数据接口将数字信号传输给显示设备或者存储设备。
数字信号可以通过USB接口传输到电脑上进行实时监控或者录相,也可以通过HDMI接口连接到显示器上进行实时显示。
4. 图象处理:摄像头可以通过内置的图象处理芯片对图象进行处理,例如去噪、增强对照度、调整色采等。
这些处理能够提高图象的质量和清晰度。
5. 功能扩展:一些高级摄像头还具有人脸识别、挪移侦测、云存储等功能。
这些功能可以通过摄像头的控制电路和软件来实现。
三、摄像头的应用领域1. 监控系统:摄像头广泛应用于安防领域,用于实时监控和录相。
摄像头工作原理

摄像头工作原理摄像头是一种能够捕捉图像的设备,广泛应用于摄影、视频通话、监控等领域。
它的工作原理是通过光学和电子技术将光信号转换成电信号,从而实现图像的捕捉和传输。
下面将详细介绍摄像头的工作原理。
一、光学成像1.1 光学透镜:摄像头中的透镜起到聚焦和成像的作用,它能够将光线聚焦到摄像头的感光元件上。
1.2 光圈控制:光圈的大小会影响图像的清晰度和景深,通过控制光圈大小可以调节摄像头的曝光量。
1.3 对焦机制:摄像头通过调节透镜的位置来实现对焦,确保拍摄的图像清晰度。
二、感光元件2.1 CCD传感器:CCD传感器是摄像头中常用的一种感光元件,它能够将光信号转换成电信号,并传输给图像处理器。
2.2 CMOS传感器:CMOS传感器是另一种常见的感光元件,它在成本和功耗上有优势,逐渐取代了CCD传感器。
2.3 感光元件的像素:感光元件的像素数量决定了摄像头的分辨率,像素越多,图像越清晰。
三、图像处理3.1 色彩处理:摄像头会对捕捉到的图像进行色彩校正和处理,保证图像的真实性和准确性。
3.2 对比度调整:对比度是图像中明暗部分的对比程度,摄像头会对图像的对比度进行调整,使图像更加鲜明。
3.3 噪声处理:摄像头会对图像中的噪声进行处理,提高图像的清晰度和质量。
四、数据传输4.1 数字化处理:摄像头会将捕捉到的模拟信号转换成数字信号,以便传输和存储。
4.2 数据压缩:为了减小数据量和提高传输效率,摄像头会对图像数据进行压缩处理。
4.3 数据传输接口:摄像头通常通过USB、HDMI等接口将数据传输到电脑或其他设备。
五、应用领域5.1 摄影领域:摄像头在数码相机、手机相机等设备中被广泛应用,为用户提供拍摄高质量照片的功能。
5.2 视频监控:摄像头在监控系统中起到重要作用,可以实时监控和录制视频,确保安全和防范犯罪。
5.3 视频通话:摄像头在视频通话应用中被广泛使用,可以实现远程通讯和沟通。
综上所述,摄像头通过光学成像、感光元件、图像处理、数据传输等环节实现图像的捕捉和传输,广泛应用于摄影、视频监控、视频通话等领域,是现代科技发展中不可或缺的重要设备。
摄像头的工作原理

摄像头的工作原理摄像头是一种用于捕捉图象或者视频的设备,广泛应用于安防监控、摄影、视频会议等领域。
它通过光学和电子技术的结合,将光信号转换为电信号,进而生成数字图象或者视频。
摄像头的工作原理主要包括以下几个步骤:1. 光学成像:摄像头通过镜头将光线聚焦在图象传感器上。
镜头通常由多个透镜组成,通过调整透镜的位置和焦距来实现对光线的聚焦和变焦功能。
聚焦后的光线通过光圈控制进入图象传感器。
2. 图象传感器:图象传感器是摄像头的核心部件,主要有两种类型:CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)。
CCD传感器通过光电效应将光信号转换为电荷信号,再通过摹拟信号处理电路转换为电压信号。
CMOS传感器则直接将光信号转换为电压信号。
两种传感器各有优劣,CMOS传感器在功耗和集成度上具有一定优势。
3. 信号处理:图象传感器输出的电信号经过摹拟信号处理电路进行放大、滤波和增强等处理,然后转换为数字信号。
数字信号经过数字信号处理器(DSP)进行数字滤波、降噪、增强等算法处理,最平生成高质量的数字图象或者视频。
4. 数据传输:生成的数字图象或者视频可以通过多种方式传输,常见的有USB、HDMI、网络传输等。
USB接口是最常见的摄像头接口,可直接连接到计算机或者其他设备上。
HDMI接口适合于高清视频传输,可连接到电视、显示器等设备上。
网络传输则可以通过网络连接将图象或者视频传输到远程设备进行监控或者存储。
5. 控制与处理:摄像头通常配备有控制芯片,可以通过软件或者硬件接口进行控制和配置。
用户可以通过摄像头的控制界面调整图象的亮度、对照度、色采等参数,以及设置自动对焦、白平衡等功能。
一些高级摄像头还具备人脸识别、运动检测等智能功能。
总结:摄像头的工作原理是通过光学和电子技术将光信号转换为数字图象或者视频。
它包括光学成像、图象传感器、信号处理、数据传输和控制与处理等步骤。
摄像头的工作原理的理解对于使用和选择合适的摄像头具有重要意义。
摄像头的工作原理

摄像头的工作原理摄像头是一种用于捕捉图象和视频的设备,常见于手机、电脑、监控系统等各种设备中。
它通过光学和电子技术将光信号转换为数字信号,从而实现图象和视频的采集和传输。
下面将详细介绍摄像头的工作原理。
一、光学系统摄像头的光学系统主要由镜头、光圈和滤光片组成。
镜头负责采集光线,光圈控制光线的进入量,滤光片则用于调节光线的颜色。
1. 镜头:摄像头的镜头普通采用透镜组合,它们通过聚焦和调整光线的路径,使得光线能够准确地聚焦在感光元件上。
不同的镜头可以实现不同的拍摄效果,如广角、长焦等。
2. 光圈:光圈是控制光线进入镜头的孔径大小的装置。
通过调整光圈的大小,可以控制进入镜头的光线的量,从而影响图象的明暗程度和景深。
3. 滤光片:滤光片用于调节光线的颜色。
常见的滤光片有红、绿、蓝三种,它们可以调整图象的色采饱和度和白平衡,使得图象更加真实和自然。
二、感光元件感光元件是摄像头中最重要的部份,它负责将光信号转换为电信号。
常见的感光元件有CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)。
1. CCD:CCD是一种通过光电效应将光信号转换为电荷信号的器件。
它由光敏区域和存储区域组成,当光线照射到光敏区域时,光子会激发电子,形成电荷。
然后,这些电荷会在存储区域中按照一定的顺序进行存储和传输,最终转换为电信号。
2. CMOS:CMOS是一种通过光电效应将光信号转换为电压信号的器件。
与CCD相比,CMOS具有更高的集成度和更低的功耗。
它将光敏元件和信号处理电路集成在一起,可以直接将光信号转换为电压信号,从而省去了CCD中复杂的存储和传输过程。
三、图象处理图象处理是摄像头中的一个重要环节,它负责对感光元件输出的电信号进行处理和编码,从而生成最终的图象或者视频。
1. 增益调节:增益调节可以调整图象的亮度和对照度。
通过增加或者减少电信号的幅度,可以使图象更璀璨或者更暗,更清晰或者更柔和。
2. 白平衡:白平衡是调整图象颜色平衡的过程。
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摄像头传感器概述:摄像头主要构件有镜头、图像传感器、预中放、AGC、A/D、同步信号发生器、CCD 驱动器、图像信号形成电路、D/A转换电路和电源的电路构成。
其中,图像传感器作为摄像头的核心部件,又分为CCD传感器和CMOS传感器。
在当今各个科学领域,摄像头传感器得到越来越广泛的应用,其重要性不言而喻。
一、发展历史CCD发展历史:1969年,由美国的贝尔研究室所开发出来的。
同年,日本的SONY公司也开始研究CCD。
1973年1月,SONY中研所发表第一个以96个图素并以线性感知的二次元影像传感器〝8H*8V (64图素) FT方式三相CCD〞。
1974年6月,彩色影像用的FT方式32H*64V CCD研究成功了。
1976年8月,完成实验室第一支摄影机的开发。
1980年,SONY 发表全世界第一个商品化的CCD摄影机 (编号XC-1) 。
1981年,发表了28万个图素的 CCD (电子式稳定摄影机MABIKA)。
1983年,19万个图素的IT方式CCD量产成功。
1984年,发表了低污点高分辨率的CCD。
1987年,1/2 inch 25万图素的 CCD,在市面上销售。
同年,发表2/3 inch 38万图素的CCD,且在市面上销售。
1990年7月,诞生了全世界第一台 V8。
CMOS发展历史:1989年,CMOS图像传感开始研制出来。
1990年,CMOS专用的DSP研发成功2002年,CMOS的C3D二、摄像头工作原理摄像头主要有镜头、CCD图像传感器、预中放、AGC、A/D、同步信号发生器、CCD驱动器、图像信号形成电路、D/A转换电路和电源的电路构成。
摄像头的主要图像传感部件是CCD (Charge Coupled Device),即电荷耦合器件,它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点,CCD是电耦合器件(Charge Couple Device)的简称,它能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移,也可将储存之电荷取出使电压发生变化,因此是理想的摄像元件,是代替摄像管传感器的新型器件。
摄像头的工作原理是:被摄物体反射光线,传播到镜头,经镜头聚焦到CCD芯片上,CCD根据光的强弱积聚相应的电荷,经周期性放电,产生表示一幅幅画面的电信号,经过预中放电路放大、AGC自动增益控制,于由图像处理芯片处理的是数字信号,所以经模数转换到图像数字信号处理IC(DSP)。
同步信号发生器主要产生同步时钟信号(由晶体振荡电路来完成),即产生垂直和水平的扫描驱动信号,到图像处理IC。
然后,经数模转换电路通过输出端子输出一个标准的复合视频信号。
这个标准的视频信号同家用的录像机、VCD机、家用摄像机的视频输出是一样的。
图像传感器(SENSOR):是一种半导体芯片,其表面包含有几十万到几百万的光电二极管。
光电二极管受到光照射时,就会产生电荷。
目前市场上主流摄像头使用的感光元件主要是CCD和CMOS两种。
它们的作用相当于传统相机中的底片。
CCD的分辨率高,色彩还原逼真,已经成为百万像素级的数码摄影器材里的主角,但是其价格昂贵;与CCD相比,CMOS 具有节能及成本低等特点。
而且在百万像素内CMOS的感光效果完全可以和CCD媲美,因而摄像头几乎全都采用CMOS作为感光元件。
CCD可分为线阵CCD、三线CCD、面阵CCD和交织传输CCD。
摄像头采用是面阵CCD图像传感器。
CCD芯片就像人的视网膜,是摄像头的核心。
因为芯片生产时产生不同等级,各厂家获得途径不同等原因,造成CCD采集效果也大不相同。
在购买时,可以采取如下方法检测:接通电源,连接视频电缆到监视器,关闭镜头光圈,看图像全黑时是否有亮点,屏幕上雪花大不大,这些是检测CCD芯片最简单直接的方法,而且不需要其它专用仪器。
然后可以打开光圈,看一个静物,如果是彩色摄像头,最好摄取一个色彩鲜艳的物体,查看监视器上的图像是否偏色,扭曲,色彩或灰度是否平滑。
好的CCD可以很好的还原景物的色彩,使物体看起来清晰自然;而残次品的图像就会有偏色现象,即使面对一张白纸,图像也会显示蓝色或红色。
个别CCD由于生产车间的灰尘,CCD靶面上会有杂质,在一般情况下,杂质不会影响图像,但在弱光或显微摄像时,细小的灰尘也会造成不良的后果。
三、摄像头核心部件1、镜头(LENS)透镜结构,由几片透镜组成,有塑胶透镜(Plastic)或玻璃透镜(Glass)。
镜头是由透镜组成,摄像头的镜头一般是由玻璃镜片或者塑料镜片组成的。
玻璃镜头能获得比塑料镜头更清晰的影像。
这是因为光线穿过普通玻璃镜片通常只有5%~9%的光损失,而塑料镜片的光损失高达11%~20%。
有些镜头还采用了多层光学镀膜技术,有效减少了光的折射并过滤杂波,提高了通光率,从而获得更清晰影像。
现在市面上大多数摄像头采用的都是五玻镜头。
另外,镜头还有一个重要的参数那就是光圈,通过调整光圈可以控制通过镜头到达传感器的光线的多少,除了控制通光量,光圈还具有控制景深的功能,即光圈越大,则景深越小2、图像传感器图像传感器可以分为两类:CCD(charge couple device):电荷耦合器件CMOS(complementary metal oxide semiconductor):互补金属氧化物半导体CCD的优点是灵敏度高,噪音小,信噪比大。
但是生产工艺复杂、成本高、功耗高。
CMOS的优点是集成度高、功耗低(不到CCD的1/3)、成本低。
但是噪音比较大、灵敏度较低、对光源要求高。
在相同像素下CCD的成像往往通透性、明锐度都很好,色彩还原、曝光可以保证基本准确。
而CMOS的产品往往通透性一般,对实物的色彩还原能力偏弱,曝光也都不太好。
摄像头感光器件:CCD对比 CMOS在选择摄像头时,镜头是很重要的。
按感光器件类别来分,现在市场上摄像头使用的镜头大多为CCD和CMOS两种,其中CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合组件)因为价格较高更多是应用在摄像、图象扫描方面的高端技术组件,CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,附加金属氧化物半导体组件)则大多应用在一些低端视频产品中。
感光器件是摄像头主要的技术核心,对于CCD和CMOS两种镜头而言,二者各有优点:CCD的优点是灵敏度高,噪音小,信噪比大。
但是生产工艺复杂、成本高、功耗高。
CMOS的优点是集成度高、功耗低(不到CCD的1/3)、成本低。
但是噪音比较大、灵敏度较低、对光源要求高。
在相同像素下CCD的成像往往通透性、明锐度都很好,色彩还原、曝光可以保证基本准确。
而CMOS的产品往往通透性一般,对实物的色彩还原能力偏弱,曝光也都不太好。
目前,市场销售的数码摄像头中,基本是采用的CMOS的摄像头。
在采用CMOS为感光元器件的产品中,通过采用影像光源自动增益补强技术,自动亮度、白平衡控制技术,色饱和度、对比度、边缘增强以及伽马矫正等先进的影像控制技术,完全可以达到与CCD摄像头相媲美的效果。
受市场情况及市场发展等情况的限制,摄像头采用CCD图像传感器的厂商为数不多,主要原因是采用CCD图像传感器成本高的影响。
四、摄像头分类1、依成像色彩划分彩色摄像机:适用于景物细部辨别,如辨别衣着或景物的颜色。
黑白摄像机:适用于光线不充足地区及夜间无法安装照明设备的地区,在仅监视景物的位置或移动时,可选用黑白摄像机。
2、依分辨率灵敏度等划分影像像素在38万以下的为一般型,其中尤以25万像素(512*492)、分辨率为400线的产品最普遍。
影像像素在38万以上的高分辨率型。
3、按CCD靶面大小划分 CCD芯片已经开发出多种尺寸:目前采用的芯片大多数为1/3"和1/4"。
在购买摄像头时,特别是对摄像角度有比较严格要求的时候,CCD靶面的大小,CCD 与镜头的配合情况将直接影响视场角的大小和图像的清晰度。
1英寸--靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm,对角线16mm。
2/3英寸--靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm,对角线11mm。
1/2英寸--靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm,对角线8mm。
1/3英寸--靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm,对角线6mm。
1/4英寸--靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm,对角线4mm。
4、按扫描制式划分 PAL制。
NTSC制。
中国采用隔行扫描(PAL)制式(黑白为CCIR),标准为625行,50场,只有医疗或其它专业领域才用到一些非标准制式。
另外,日本为NTSC 制式,525行,60场(黑白为EIA)。
5、按照度划分,CCD又分为: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以下红外型采用红外灯照明,在没有光线的情况下也可以成像6、按外观分:有机板型、针孔型、半球型。
五、摄像头图像信号的提取摄像头分为数字摄像头和模拟摄像头两大类。
数字摄像头可以将视频采集设备产生的模拟视频信号转换成数字信号,进而将其储存在计算机里。
模拟摄像头捕捉到的视频信号必须经过摄像头特定的视频捕捉卡将模拟信号转换成数字模式,并加以压缩后才可以转换到计算机上运用。
数字摄像头可以直接捕捉影像,然后通过串、并口或者USB 接口传到计算机里。
模拟摄像头:上图是一款模拟摄像头,可以看到它有4根外接引脚,一根为地线,一根为电源,还有一根是信号线。
图像采集就是从这跟信号线上提取出图像的。
要将图像变为最终的数字线号形式,还需通过连个芯片,即行场中断芯片(LM1881)和AD转换芯片(TLC5510).行场中断信号分离出图像信号的行中断、场中断、奇偶场中断,可供处理器控制采集时序;AD 转换芯片则将模拟信号转换为数字信号,在每一行的40us图像信号区间供处理器采集图像。
摄像头视频信号中除了包含图像信号之外,还包括了行同步信号、行消隐信号、场同步信号、场消隐信号等。
在PAL制中,图像信号每秒25帧,每秒50场,每场625行。
因此每场20ms,每行64us,其中图像信号占40us。
数字摄像头上图是一款数字摄像头(OV6620),它集成了行场中断信号、AD转换功能,不需要外加行场分离芯片和AD转换芯片,节省空间。
可以看到它一共有32根引脚,包括了各个中断信号和图像灰度信号。
其引脚说明如下:PIN1-PIN8 灰度信号输出接口Y0-Y7PIN11 SCCB数据接口SDAPIN12 奇偶场同步信号FODDPIN13 SCCB数据时钟SCLPIN14 行中断信号HREFPIN16 场中断信号VSYNPIN18 像素同步信号PCLK(也叫TCLK)PIN32 模拟信号输出接口VTO由于CMOS图像传感器的集成度高,体积小,一般可以将后续的处理电路做到摄像头上。