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相机各项基本参数指标介绍

发布时间:2021-08-10 09:12:48 浏览量:7383 作者:Paul

正文


图像亮度与显示亮度关系

当相机接收到图像后,显示亮度与实际亮度之间的关系是至关重要的。如果用于图像处理,那么常常使用线性关系,而对于人眼则采用

伽马曲线。


四种亮度与实时显示的关系图


位深

图像本身是一个光强连续变化的模拟信号,但是经过相机后转化为数字信号。人眼能够辨认的灰度变化大概实200多个,所以一般的相

机采用8bit深度的格式。但是如果是用于处理数字图像,那么需要更高的位深,工业相机经常使用的是12bit。


图像柱状图和对比度

将图像的灰度分布到柱状图中,如果一副图像的对比度比较高,那么她所有的灰度应该分布于0到255之间。如果图像对比度低,那么

她看起来比较模糊。打印图像的时候,为了能够得到更好的效果,需要改变图像的柱状图,使得它更好的分布。



动态范围

图像中最亮部分与最暗部分的强度对比,采用dB作为单位。


相机基本参数

像素时钟

相机的基本参数,决定了相机读取数去的速度。不能为了得到更高的帧频而把时钟设置太高。因为这可能会导致延迟和数据传输错误。

如果时钟设置更高了,你同时需要更快的数据链接。


帧频

帧频速度取决于像素时钟。当需要更快的帧频时需要增加时钟速度。


曝光时间

最大的曝光时间取决于帧频,等于它的倒数。你可以选择一个更小的曝光时间,同时不修改帧频。如果曝光时间增加,就有可能需要减

小帧频。


增益

相机电压正比于外界光强。为了在处理图像前增强亮度和对比度,需要对信号进行放大和偏置处理。对像素读出电压进行模拟放大是对

整个画面的增强。不同的传感器,既可以对所有通道进行增强,也可以对RGB单个通道设置不同增益。cmos的增益是线性的,但是

ccd的增益确是非对称的。


偏置

每个数字相机都有一块对光不敏感的单元,紧邻成像区域。这些单元用于测量背噪声。通常传感器会自动测量背景。如果环境光太强

或者曝光时间太长,那么需要手动去补偿背景噪声。


图像的自动控制

相机提供几种不同的自动调节功能,

自动曝光(AES:Auto exposure shutter

自动增益(AGC:Auto gain control)

自动白平衡(AWB:Auto white balance

自动帧频(AFR: Auto frame rate)

自动白平衡:不同的光源色温不同。低色温光源下,白色物体偏红,高色温的光源下,白色物体偏蓝。白平衡通过调节RGB的增益矫

正颜色。


应用新的参数

新的参数,例如曝光时间和增益设置,这些参数能够任何时间传输给相机,但是相机不一定会立刻采用这些参数,这主要却决于相机的

工作模式

自由工作模式:这种模式下,相机在忙于捕捉图像,新的参数可能需要在两到三帧画面之后才能实行

触发模式:相机在捕捉两幅图像之间是闲置的状态。当接收到新的参数后,下一帧图像将立刻采用新的参数。


Digital inputs/outputs

大部分的uEye系列相机都有光学隔离的输入和输出口,用于触发相机和闪光灯。

Digital input(trigger):相机拥有一个光学耦合的接口,用于接收外部的触发信号。触发模式下,你可以决定上升或者下降沿触

发。经过一段内部的延迟后,相机曝光,然后将图像转移到电脑。

Digital output(flash):在自由模式和触发模式下都能使用。可以控制曝光时间和输出电压。在触发模式下,可以设置闪光灯的延迟

和持续时间。持续时间既可以手动设置,也可以自动设置。自由工作模式下,闪光灯也可以分为自动和手动两种形式。自动闪光下,闪

光灯是连续常亮的;手动闪光需要做好同步的工作。


自动闪光


手动闪光


相机同步

通过相机同步,可以让多台相机同一个时刻拍摄图片。

通过软件触发相机同步

所有相机都处于软件触发模式,当接收到对应API命令时开始工作。每个相机接收到的API的命令有先后,而且接收到后开始工作的延

迟时间也稍微有些偏差。对于大部分应用,这些偏差并不影响使用。


通过硬件触发同步相机

所有相机工作在硬件触发模式下,当所有相机接收到触发信号后开始工作。

通过主从模式同步相机

所有相机也是工作在硬件触发模式。主相机接收到API命令后激发闪光灯信号输出,激发下一台相机工作。



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