相機中的一些常見引數及相關概念

2022-09-06 10:45:15 字數 2277 閱讀 3121

影象感測器

影象感測器是利用光電器件的光電轉換功能將感光面上的光像轉換為光像成相應比例關係的電訊號。與光敏二極體、光敏三極體等光敏器件相比,影象感測器是將其受光面上的光像,分成許多小單元,將其轉換成可用的電訊號的一種功能。

ccd:ccd是應用在攝影攝像方面的高階技術元件,cmos則應用於較低影像品質的產品中,它的優點是製造成本較ccd更低,功耗也低的多。儘管在技術上有較大的不同,但ccd和cmos兩者效能差距不是很大,只是cmos攝像頭對光源的要求高一些。

cmos:即互補性金屬氧化物半導體,主要是利用矽和鍺兩種元素所做成的半導體。

在計算機領域,cmos常指儲存計算機基本啟動資訊(如日期、時間、啟動設定等)的晶元。有時會把cmos和bios混稱,其實cmos是主機板上的一塊可讀寫的並行或序列的flash晶元,是用來儲存bios的硬體配置和使用者對某些引數的設定。

影象訊號處理(isp)

影象訊號處理,主要是用來對前端影象感測器輸出訊號處理的單元,以匹配不同廠商的影象感測器。

相機引數

白平衡:白平衡,字面意思上的理解是白色的平衡。白平衡是描述顯示器中紅綠藍三基色混合生成白色精確度的一項指標。如果攝像機的色彩調整同景物照明的色溫不一致就會發生偏色,白平衡就是針對不同色溫條件下,通過調整相機內部的色彩電路使拍攝出來的影像抵消偏色,更接近人眼的視覺情況。

銳度:清晰度。

影象雜訊:影象雜訊是指存在於影象資料中的不必要的或多餘的干擾資訊,影象中各種妨礙人們對其資訊接受的因素即可稱為影象雜訊。

幀率:每秒顯示幀數。

最大幀率/行頻:即相機採集傳輸影象的速率。

對於面陣相機一般為每秒採集的幀數,對於線陣相機為每秒採集的行數。

相機採集影象包括兩個截然不同的部分,第一部分是**,**完成後進行第二部分的readout過程即從感測器的暫存器讀出資料並傳送出去。

幀週期 = **時間 + 讀圖時間(整幀畫素點讀出來),幀率減小,幀週期增大,readout讀圖時間固定,則**時間增大,影象變亮。

**和增益是直接控制感測器(ccd/cmos)上讀出來的資料,是要優先調節的,以調節**時間為主,在不過曝的前提下,增加**時間可以增加訊雜比,使影象更清晰。當然,對於很弱的訊號,**也不能無限增加,因為隨著**時間的增加,噪音也會積累,**補償就是增加拍攝時的**量。

增益一般只在訊號弱但不想增加**時間的情況下使用,一般相機增益都產生很大噪音。工業相機在不同增益時影象哦啊的成像質量不一樣,增益越小噪點越小;增益越大,噪點越多,特別是在暗處。

飽和度(saturation):飽和度指色彩的鮮豔程度,也稱色彩的純度。飽和度取決於該色中含色成分和消色(灰色)成分的比例。

gamma曲線:gamma曲線是一種特殊的色調曲線,當gamma的值等於1時,曲線與座標軸成45度的直線,這個時候表示輸入和輸出密度相同,高於1的gamma值將會造成輸出暗化,低於1的gamma值將會造成輸出亮化。

wdr:寬動態範圍,指可以有更大的**寬容度,也就是說在高反差的環境下(例如逆光下的人臉),它可以拍下更多的細節,讓人臉不是全黑,背景又不會死亮到過曝等等。

roi:roi是在成像應用中,在相機感測器分辨範圍內定義乙個或多個感興趣的視窗區域,僅對這些視窗內的影象資訊進行讀出,只獲取該區域性區域的影象。設定較小的roi區域可以減少相機傳送及計算機需要處理的影象資訊量並提高相機的採集幀率。

工業相機常見**方式區別(全域性**和捲簾**)詳見鏈結:

integration time 積分時間

當光源週期與integration time成整數倍時,才不會產生flicker integration time 即積分時間是以行為單位表示**時間(exposure time)的,比如說int tim為159,就是指sensor的**時間為159行,兩者所代表的的意思相同,都是表示sensor的**時間,但integration time 是乙個相對的概念,即以行為單位,而每行所佔的絕對時間與pclk的時鐘頻率和每一行包含多少pclk(行長)有關,而expore time 則是指sensor**的絕對時間,

兩者換算關係如下:exposure time = integrationtime  *  行長/pclk頻率。

glb gain就是全域性增益,是調節影象的整體亮度的gain值。而r/b/g/ gain是awb中用到的概念,針對三原色進行調節,是為了調整色偏用的。

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