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数码显微镜及数码成像系统的几个基本概念

2019.2.19

  数字视频:
  数字视频就是先用摄像机之类的视频捕捉设备,将外界影像的颜色和亮度信息转变为电信号,再记录到储存介质。

  摄像机:
  摄像机是机器视觉系统中的一个关键组件,其zui本质的功能就是将光信号转变成为有序的电信号。选择合适的摄像机也是机器视觉系统设计中的重要环节,摄像机不仅是直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等,同时也与整个系统的运行模式直接相关。

  分辨率(Resolution):
  摄像机每次采集图像的像素点数(Pixels),对于数字摄像机一般是直接与光电传感器的像元数对应的,对于模拟摄像机则是取决于视频制式,PAL制为768*576,NTSC制为640*480。
 
  像素深度(Pixel Depth):
  即每像素数据的位数,一般常用的是8Bit,对于数字摄像机一般还会有10Bit、12Bit等。

  zui大帧率(Frame Rate)/行频(Line Rate):
  摄像机采集传输图像的速率,对于面阵摄像机一般为每秒采集的帧数(Frames/Sec.),对于线阵摄像机为每秒采集的行数(Hz)。

  曝光方式(Exposure)和快门速度(Shutter):
  对于线阵摄像机都是逐行曝光的方式,可以选择固定行频和外触发同步的采集方式,曝光时间  可以与行周期一致,也可以设定一个固定的时间;面阵摄像机有帧曝光、场曝光和滚动行曝光等几种常见方式,数字摄像机一般都提供外触发采图的功能。快门速度一般可到10微秒,高速摄像机还可以更快。

  像元尺寸(Pixel Size):
  像元大小和像元数(分辨率)共同决定了摄像机靶面的大小。目前数字摄像机像元尺寸一般为3μm-10μm。

  光谱响应特性(Spectral Range):
  是指该像元传感器对不同光波的敏感特性,一般响应范围是350nm-1000nm,一些摄像机在靶面前加了一个滤镜,滤除红外光线,如果系统需要对红外感光时可去掉该滤镜。

  靶面尺寸:
  指摄像机感光芯片大小,分别有1英寸,2/3英寸,1/2英寸,1/3英寸,1/4英寸等等,英寸数越小,所照的视场范围越小。


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