摄像头基本常识

发布时间:2014-07-31 13:49:40

一、种类

摄像头有两种,模拟的和数码的。模拟摄像头的视频信号想在计算机上用,必须得通过特定的视频捕捉卡把模拟信号转换为数字模式,然后加以压缩。数码摄像头捕捉到的影像能直接传到电脑上,通过串口、并口、USB

二、工作原理:

 摄像头的工作原理大致为:景物通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器表面上,然后转为电信号,经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号,再送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理,再通过USB接口传输到电脑中处理,通过显示器就可以看到图像了。

  注1: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。

  注2:数字信号处理芯片DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING)功能:主要是通过一系列复杂的数学算法运算,对数字图像信号参数进行优化处理,并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备。

DSP结构框架:
  1. ISP(image signal processor)(镜像信号处理器)
  2. JPEG encoder(JPEG图像解码器)
  3. USB device controller(USB设备控制器)

  摄像头的构成主要包括主控芯片、感光芯片、镜头和电源。好的电源也是保证摄像头工作的一个方面。

三、镜头

种类分:玻璃,塑胶,半玻璃半塑胶

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,

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。

四、感光器件

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CCD1/3)、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。

5、摄像头的一些技术指标 1 图像解析度/分辨率(Resolution)
  SXGA(1280 x1024)又称130万像素
  XGA(1024 x768)又称80万像素
  SVGA(800 x600)又称50万像素
  VGA(640x480)又称30万像素(35万是指648X488)
  CIF(352x288) 又称10万像素
  SIF/QVGA(320x240)
  QCIF(176x144)
  QSIF/QQVGA(160x120)

   2、图像格式(image Format/ Color space)
  RGB24,I420是目前最常用的两种图像格式。
  RGB24:表示RGB三种颜色各8bit,最多可表现256级浓淡,从而可以再现256*256*256种颜色。
  I420YUV格式之一。
  其它格式有: RGB565RGB444YUV4:2:2等。

   3、自动白平衡调整(AWB)
  定义:要求在不同色温环境下,照白色的物体,屏幕中的图像应也是白色的。色温表示光谱成份,光的颜色。色温低表示长波光成分多。当色温改变时,光源中三基色(红、绿、蓝)的比例会发生变化,需要调节三基色的比例来达到彩色的平衡,这就是白平衡调节的实际。

   4、图像压缩方式
   JPEG(joint photographic expert group)静态图像压缩方式。一种有损图像的压缩方式。压缩比越大,图像质量也就越差。当图像精度要求不高存储空间有限时,可以选择这种格式。目前大部分数码相机都使用JPEG格式。

   5、彩色深度(色彩位数)
  反映对色彩的识别能力和成像的色彩表现能力,实际就是A/D转换器的量化精度,是指将信号分成多少个等级。常用色彩位数(bit)表示。彩色深度越高,获得的影像色彩就越艳丽动人。

   6、图像噪音
  指的是图像中的杂点干挠。表现为图像中有固定的彩色杂点。

   7、视角
  与人的眼睛成像是相成原理,简单说就是成像范围。

视频捕获速度

视频捕获能力是用户最为关心的功能之一,很多厂家都声称能达到30/秒的视频捕获能力,但实际使用时并不能尽如人意。视频捕获对电脑的要求比较高,如CPU的处理能力要足够的快等。其次对画面要求大小和清晰度的不同,捕获能力也不尽相同。

插值像素

简单的说就是将640X480的图片拉大到1024X768,然后再利用软件计算图片分辨率点之间的色彩区别,把中间拉大的部分填入软件计算的颜色。这样做虽然输出的图片大了,但是图像的质量并没有得到真正有效的提高,甚至还有可能出现严重失真。

插值的一般马赛克严重,模糊,实际的不会,但是,摄象头都采用低档的成像芯片,所以即使是实际的,也是不会有很高的画质.

摄像头基本常识

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