圖像采集與圖像采集系統(tǒng)概述

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1、圖像采集(imageacquisition)1.什么是圖像采集及分類2.圖像采集基本知識(shí)3.圖像采集原理及技術(shù)參數(shù)4.圖像采集卡的技術(shù)參數(shù)5.圖像采集各種技術(shù)及應(yīng)用人類獲取的外界信息約有60％來(lái)自于視覺圖象，如何獲取和處理視覺信息是非常重要的。多媒體通信、高清晰度電視以及圖像處理、模式識(shí)別和計(jì)算機(jī)視覺等眾多領(lǐng)域都對(duì)視頻圖像的采集與處理提出了越來(lái)越高的要求。顯然視頻圖像采集技術(shù)的研究具有重要的意義。圖像采集(imageacquisition)是指攝像機(jī)攝取圖像增強(qiáng)器的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為視頻信號(hào),傳送至圖像采集

2、卡進(jìn)行數(shù)字化,形成數(shù)字圖像數(shù)據(jù),供計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和保存的過(guò)程.圖像采集有兩個(gè)指標(biāo)即灰度等級(jí)和采集分辨率:將通過(guò)視覺傳感器采集的光信號(hào)轉(zhuǎn)或全電視換成電信號(hào)，在空間采樣和幅值量化后，這些信號(hào)就形成了一幅數(shù)字圖像。通常，圖象采集可以分成兩類：一類是靜態(tài)圖象采集，也就是拍攝照片，以得到某個(gè)時(shí)刻的圖象為目的；另外一類是動(dòng)態(tài)圖象采集，也就是拍攝視頻，以獲得某個(gè)時(shí)段的連續(xù)圖象為目的。靜態(tài)圖象采集可以通過(guò)普通的相機(jī)拍攝，而后通過(guò)掃描把圖象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息存儲(chǔ)，而這些年數(shù)碼相機(jī)的快速發(fā)展，使得數(shù)碼相機(jī)在快速的普及，數(shù)碼相

3、機(jī)直接把拍攝的圖片以數(shù)字方式存儲(chǔ)在相機(jī)的存儲(chǔ)卡中，用數(shù)碼相機(jī)拍攝照片后，可以把存儲(chǔ)卡里的照片直接拷貝、傳輸?shù)诫娔X上，做備份和后期處理。使用數(shù)碼相機(jī)得到圖象數(shù)據(jù)，然后傳輸?shù)诫娔X上處理，這個(gè)過(guò)程圖象拍攝和圖象處理分析是分離的，使得如果系統(tǒng)需要對(duì)圖象的分析結(jié)果做實(shí)時(shí)快速響應(yīng)，變得不可能。動(dòng)態(tài)圖象采集實(shí)現(xiàn)方式較多，可以使用現(xiàn)有的攝像機(jī)，把拍攝的圖象存儲(chǔ)在磁帶上，后期通過(guò)磁帶采集設(shè)備把存儲(chǔ)在磁帶上的模擬圖象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖象數(shù)據(jù)，做后期處理分析?，F(xiàn)在也有可以把拍攝圖象，以數(shù)字方式直接存貯在攝像機(jī)上的硬盤，或者實(shí)時(shí)刻

4、錄到攝像機(jī)上的DVD盤上，然后直接把數(shù)字圖象導(dǎo)出到電腦上處理。這兩種方式的圖象處理分析是非實(shí)時(shí)的。要想實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理，需要得到實(shí)時(shí)圖象數(shù)據(jù)，有兩種常見方式：1)通過(guò)直接連接到電腦USB口／1393口的電腦眼。2)攝像頭+圖象采集卡在第一種方式中的電腦眼以CMOS圖象傳感器獲得圖象，目前已經(jīng)能做到分辨率640x480每秒30幀的采集速度，可以在電腦上直接存儲(chǔ)，處理，分析圖象。但這靜電腦跟通?？梢哉{(diào)節(jié)的焦距不是很大，而且由于USB電纜長(zhǎng)度的限制，僅僅能把電腦眼布置在電腦附近。用于視頻監(jiān)控的攝像頭普遍是以電視信號(hào)

5、做為輸出，這樣可以直接連接到監(jiān)視器上查看。而且通過(guò)同軸電纜，可以把電視信號(hào)傳輸?shù)胶苓h(yuǎn)的地方。在電腦上可以用來(lái)圖象采集卡采集電視信號(hào)，從而得到攝像頭拍攝的圖象。圖像采集卡的作用就是把圖像信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣，量化為圖像的數(shù)字信號(hào)，也就是把一幅連續(xù)的圖像信號(hào)離散、數(shù)字化過(guò)程，然后把數(shù)字式視頻信號(hào)送到幀存儲(chǔ)器或計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中。在電腦上可以直接對(duì)圖象做處理和分析。電視信號(hào)可以通過(guò)同軸電纜遠(yuǎn)程傳輸，因此攝像頭的布置不再受限于電腦的位置。如今，在視頻監(jiān)控，人臉識(shí)別，機(jī)器人的視覺系統(tǒng)等領(lǐng)域均需要圖象采集部分，而市面上大部分適用

6、于PC系統(tǒng)的圖象采集卡，多半基于PCI插槽或者USB接口方式。當(dāng)圖象的處理平臺(tái)不再是PC，而變成了DSP，32B“MCU或者專用圖象處理芯片，這些系統(tǒng)的多半不再帶有PCIUSB接口，故基于這些接口的圖象采集卡不再適用于這些非PC平臺(tái)系統(tǒng)。事實(shí)上，這些由DSP或者32位MCU或者專用圖象處理芯片構(gòu)成的系統(tǒng)便是嵌入式系統(tǒng)。帶有一定的硬件，和一些軟件代碼，來(lái)實(shí)現(xiàn)特定功能的系統(tǒng)——這就是嵌入式系統(tǒng)的基本內(nèi)涵。所以當(dāng)我們需要為這些嵌入式系統(tǒng)提供圖象采集功能的時(shí)候，我們的接口不再是基于PCI或者USB的了。而是基于總

7、線方式，麗事實(shí)上在不一樣的嵌入式系統(tǒng)中，開放給外設(shè)的總線也是可能不一樣的。故此在為嵌入式系統(tǒng)提供圖象采集卡的時(shí)候，需要考慮提供給圖象處理平臺(tái)的接口方式的多樣性，或者可以定制該接口的時(shí)序。圖像采集卡是將視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后，將視頻轉(zhuǎn)換成電腦可使用的數(shù)字格式，經(jīng)過(guò)PCI總線實(shí)時(shí)傳到內(nèi)存和顯存。在采集過(guò)程中，由于采集卡傳送數(shù)據(jù)采用PCIMasterBurst方式，圖像傳送速度高達(dá)40MB/S，可實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)圖像到計(jì)算機(jī)內(nèi)存的可靠實(shí)時(shí)傳送，并且?guī)缀醪徽加肅PU時(shí)間，留給CPU更多的時(shí)間去做圖像的運(yùn)算與處理。圖像

8、采集示意圖coms圖像采集系統(tǒng)原理.coms圖像采集系統(tǒng)原理.圖像采集基本知識(shí)視頻采集即將視頻轉(zhuǎn)換成PC機(jī)可使用的數(shù)字格式。微視專業(yè)圖象采集卡是將視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換后，經(jīng)過(guò)PCI總線實(shí)時(shí)傳到內(nèi)存和顯存。在采集過(guò)程中，由于采集卡傳送數(shù)據(jù)采用PCIMasterBurst方式，圖象傳送速度高達(dá)33MB/S，可實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)圖像到計(jì)算機(jī)內(nèi)存的可靠實(shí)時(shí)傳送，并且?guī)缀醪徽加肅PU時(shí)間，留給CPU更多的時(shí)間去做圖像的運(yùn)算與處理。圖象速率及采