一、相機(jī)就是CCD嗎?
通常,我們把所有相機(jī)都叫作CCD,其實(shí)很可能正使用的是CMOS。CCD以及CMOS都稱為感光元件,都是將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)的半導(dǎo)體元件。他們?cè)跈z測(cè)光時(shí)都采用光電二極管,但是在信號(hào)的讀取和制造方法上存在不同。兩者的區(qū)別如下:
二、像素
三、像素直徑
四,CCD的大小。
▼CCD感光元件的大小,一般分為采用英寸單位表示和采用APS-C大小等規(guī)格表示這2種方式。采用英寸表示時(shí),該尺寸并不是拍攝的實(shí)際尺寸,而是相當(dāng)于攝像管的對(duì)角長度。例如,1/2英寸的CCD表示「擁有相當(dāng)于1/2英寸的攝像管的拍攝范圍」。為什么如此計(jì)算呢,這是由于當(dāng)初制造CCD的目的就是用來代替電視機(jī)錄像機(jī)的攝像管的。當(dāng)時(shí),由于想要繼續(xù)使用鏡頭等光學(xué)用品的需求比較強(qiáng)烈,由此就誕生了這種奇怪的規(guī)格。主要的英寸規(guī)格的尺寸如下表所示。
五,快門速度。
表示CCD或CMOS感光元件中蓄積電荷的時(shí)間。如果快門速度為1/250,則蓄積光的時(shí)間為1/250秒。快門速度越快,則元件的受光量越少,相反如果快門速度越慢,則元件的受光量越多。也可以說,快門速度將起到了調(diào)整光量的作用。關(guān)于快門速度和受光量(正確來說應(yīng)該稱為蓄積的電荷量),存在以下的關(guān)系。
【例如】 如果將快門速度基準(zhǔn)定為 1/1000 秒(1 ms),則
·快門速度變?yōu)?nbsp;1/500 秒(2 ms),則受光量變?yōu)?nbsp;2 倍。
·快門速度變?yōu)?nbsp;1/2000 秒(0.5 ms),則受光量變?yōu)?nbsp;1/2。
六,增益。
所謂增益,是指將圖像信號(hào)進(jìn)行電子增幅的過程。用于圖像處理的CCD中,配備了可以通過在暗處拍攝時(shí)增幅信號(hào),從而看上去變得明亮的功能。另外,還配有根據(jù)拍攝對(duì)象的亮度自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整的增益控制功能等。
▼例如在1/10000快門速度下拍攝,增加增益前后的對(duì)比如下。
七,1D相機(jī)(線掃描相機(jī))
▼前面所有我們提到的像素呈矩陣排列的CCD即為覆蓋視覺檢測(cè)中99%應(yīng)用的面陣相機(jī)。
▼而線陣相機(jī)在長度方向目前最多有16K像素,但是寬度方向只有一個(gè)像素。通過移動(dòng)來獲取圖像。
▼相比于平面相機(jī),線掃相機(jī)主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在兩個(gè)方面。
1,更高的分辨率。
2,成像質(zhì)量更高。(反光產(chǎn)品,柱狀體產(chǎn)品)
▼另外,對(duì)于布匹裝的連續(xù)監(jiān)測(cè)的產(chǎn)品,線掃描相機(jī)也非常方便
但是,相比于面陣相機(jī),線掃描相機(jī)成本更高,安裝架設(shè)難度更高。同時(shí),需要配合編碼器來配合觸發(fā)拍照,需要有這方面的Know-how。
▼最后,線掃描相機(jī)需要使用特殊的鏡頭和光源。
八,3D相機(jī)。
目前市面的3D相機(jī)根據(jù)成像原理不同,主要分為三種。
1,激光類(Laser)
2,多目類(Binocular Vision)
3,光柵類(Strip Pattern)
1,激光類(Laser)。
▼主要是通過三角反射原理,激光發(fā)生器投出激光束照在物體表面,反射回來的光線被CCD接受,然后建模成3D圖像。
▼激光掃描成像。
2,雙目類。(Binocular Vision)
雙目立體視覺是指用兩臺(tái)性能相當(dāng)、位置固定的CCD攝像機(jī),獲取同一景物的兩幅圖像,通過兩個(gè)攝像頭所獲取的二維圖像,來計(jì)算出景物的三維信息。在原理上比較類似人類的雙目視覺。組建一個(gè)完整的雙目立體視覺系統(tǒng)一般需要經(jīng)過攝像機(jī)標(biāo)定,圖像匹配,深度計(jì)算等步驟。
九,2.5D相機(jī)。
▼(詳細(xì)介紹請(qǐng)參考之前歷史文章)通過控制光源從不同角度照明,得到圖像凹凸信息產(chǎn)生的陰影圖像,而最后合成計(jì)算得到3D信息的圖像(注:高度“Z”方向不能定量測(cè)量,所以叫2.5D)。
▼原圖-->合成圖像