數(shù)字成像技術與系統(tǒng)

1、1、 CCD圖像傳感器的特點、功能、工作過程2、 CCD與CMOS的區(qū)別3、 實現(xiàn)夜視的基本思路4、 微光夜視儀的結構組成與工作原理5、 主動紅外和被動紅外夜視的區(qū)別6、 LCD（液晶顯示器件）液晶的三種狀態(tài) 液晶是指在某一溫度范圍內(nèi)，從外觀看屬于具有流動性的液體，同時又具有光學雙折射性的晶體。其三種狀態(tài)分別為：晶體、液晶、液態(tài)7、 LCD 結構、工作原理結構 LCD由兩塊玻璃板構成，厚約1mm，其間由5m的液晶材料均勻隔開。因為液晶材料本身并不發(fā)光，所以在顯示屏兩邊都設有作為光源的燈管，而在液晶顯示屏背面有一塊背光板和反光膜。背光板發(fā)出的光線在穿過第一層偏振過濾層之后進入包含成千上萬水晶液滴

2、的液晶層。液晶層中的水晶液滴都被包含在細小的單元格結構中，一個或多個單元格構成屏幕上的一個像素。在玻璃板與液晶材料之間是透明的電極，電極分為行和列，在行與列的交叉點上，通過改變電壓而改變液晶的旋光狀態(tài)，液晶材料的作用類似于一個個小的光閥。 在液晶材料周邊是控制電路部分和驅(qū)動電路部分。當LCD中的電極產(chǎn)生電場時，液晶分子就會產(chǎn)生扭曲，從而將穿越其中的光線進行有規(guī)則的折射，然后經(jīng)過第二層過濾層的過濾在屏幕上顯示出來。工作原理（1）單色液晶顯示器的原理 LCD技術是把液晶灌入兩個列有細槽的平面之間。這兩個平面上的槽互相垂直。也就是說，若一個平面上的分子南北向排列，則另一平面上的分子東西向排列，而位于

3、兩個平面之間的分子被強迫進入一種90扭轉的狀態(tài)。由于光線順著分子的排列方向傳播，所以光線經(jīng)過液晶時也被扭轉90。但當液晶上加一個電壓時，分子便會重新垂直排列，使光線能直射出去，而不發(fā)生任何扭轉。 LCD正是由這樣兩個相互垂直的極化濾光器構成，所以在正常情況下應該阻斷所有試圖穿透的光線。但是，由于兩個濾光器之間充滿了扭曲液晶，所以在光線穿出第一個濾光器后，會被液晶分子扭轉90，最后從第二個濾光器中穿出。另一方面，若為液晶加一個電壓，分子又會重新排列并完全平行，使光線不再扭轉，所以正好被第二個濾光器擋住?？傊与妼⒐饩€阻斷，不加電則使光線射出。 （2）彩色液晶顯示器的實現(xiàn) 在實際應用中，采用最廣

4、、技術最成熟的實現(xiàn)彩色顯示的方法是“微彩色膜方式”。 微彩色膜方式將點陣像素分割成三個子像素，并在其對應位置的器件內(nèi)表面設置R、G、B三個微型濾色膜。液晶顯示器件僅僅作為一個光閥，控制每個子像素光閥，即可控制R、G、B三個濾色膜透過光的通斷，控制三個子像素的灰度級，利用三個子像素透過的不同光亮，利用人眼的空間混色特性，制造出來千萬種鮮艷的色彩。 8、 PDP原理（等離子體顯示器） 等離子體顯示器（Plasma Display Panel），簡稱PDP,是一種利用等離子體工作的器件。工作原理：是一種利用氣體放電的顯示技術，其工作原理與日光燈很相似。它采用了等離子管作為發(fā)光元件，屏幕上每一個等離子

5、管對應一個像素，屏幕以玻璃作為基板，基板間隔一定距離，四周經(jīng)氣密性封接形成一個個放電空間。放電空間內(nèi)充入氖、氙燈混合惰性氣體作為工作媒質(zhì)。在兩塊玻璃基板的內(nèi)側面上涂有金屬氧化物導電薄膜作激勵電極。當向電極上加入電壓，放電空間內(nèi)的混合氣體便發(fā)生等離子體放電現(xiàn)象。氣體等離子體放電產(chǎn)生紫外線，紫外線激發(fā)熒光屏，熒光屏發(fā)射出可見光，顯示出圖像。當使用涂有三原色熒光粉的熒光屏時，紫外線激發(fā)熒光屏，熒光屏發(fā)出的光則呈紅、綠、藍三原色。當每一原色單元實現(xiàn)256級灰度后再進行混色，便實現(xiàn)彩色顯示。9、 色分法、光分法、時分法色分法：實現(xiàn)3維簡易，對視場和景深無嚴格 的限制。但易引起眼 部的疲勞。 光分法：寬視

6、域、大景深，成像質(zhì)量優(yōu)異，但 頭部傾斜是無法過濾掉另一方向的光。時分法：成像優(yōu)異，但眼鏡由液晶構成成本較高 。10、 DLP-DMD灰度顏色 DLP投影機的核心部件是DMD芯片?；叶阮伾珵榧t、綠、藍三種。11、 全息技術、透射式、反射式 全息指一種可以讓從物體發(fā)射的衍射光能夠被重現(xiàn)的三維技術，其位置和大小同之前一抹一樣，從不同的位置觀測此物體，其現(xiàn)實的像也會變化。透射式全息顯示圖像 一種最基本的全息顯示圖像。記錄時利用相干光照射物體，物體表面的反射光和散射光到達記錄干板后形成物光波；同時引入另一束參考光波（平面光波或球面光波）照射記錄干板。對記錄干板曝光后便可獲得干涉圖形，即全息顯示圖像。再現(xiàn)

7、時，利用與參考光波相同的光波照射記錄干板，人眼在透射光中觀看全息板，便可在板后原物處觀看到與原物完全相同的再現(xiàn)虛像。反射式全息圖像將物體置于全息板的右側，相干點光源從左方照射全息板。將直接照射至全息板平面上的光作為參考光；而將透過全息板（未經(jīng)處理過的全息板是透明的）的光射向物體，再由物體反射回全息板的光作為物光，兩束光干涉后便形成全息顯示圖像。由于記錄時物光與參考光分別從全息板兩側入射，故全息板上的干涉條紋層大致與全息板平面平行。再現(xiàn)時，利用光源從左方照射全息板，全息板中的各條紋層宛如鏡面一樣對再現(xiàn)光產(chǎn)生出反射，在反射光中觀看全息板便可在原物處觀看到再現(xiàn)的圖像。 12、 虛擬現(xiàn)實概念、與仿真的

8、區(qū)別 虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality)是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機系統(tǒng)，而虛擬世界是全體虛擬環(huán)境或給定仿真對象的全體。虛擬環(huán)境是由計算機生成的，通過視、聽、觸覺等作用于用戶，使之產(chǎn)生身臨其境感覺的交互式視景仿真?？偨Y起來就是虛擬現(xiàn)實是利用計算機生成的能給人多種感官刺激的人機交互系統(tǒng)。 虛擬現(xiàn)實與仿真的區(qū)別見下表： 仿真技術 虛擬現(xiàn)實 多感知 視覺、聽覺視覺、聽覺、觸覺、力覺等 存在感用戶被視為“旁觀者”用戶沉浸其中，可視場景隨用戶的視點變化 交互性不強調(diào)交互的實時性 實時交互13、 VR三大特征（1） 沉浸性：又稱臨場感，讓用戶感到作為主角存在于虛擬環(huán)境中的真實程度，沉浸被通

9、俗地揭示為“身臨其境”。（2） 交互性：交互性指用戶對模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度（包括實時性）（3） 構想性：用戶沉浸在多維空間中，依靠自己感知和認知能力全方位地獲取知識，發(fā)揮主觀能動性，尋求解答，形成新概念。 14、 VR的核心：虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是一種高級的人機交互系統(tǒng)，因此人機交互是虛擬現(xiàn)實的核心。15、 圖像拼接技術 圖像拼接(image mosaic)技術是將一組相互間存在重疊部分的圖像序列進行空間匹配對準,經(jīng)重采樣融合后形成一幅包含各圖像序列信息的寬視角場景的、完整的、高清晰的新圖像的技術。 16、 小波圖像融合過程的優(yōu)勢 小波變換（Wavelet transf

10、orm, WT ）是一種全局變換，在時間域和頻率域同時具有良好的定位能力，對高頻分量采用逐漸精細的時域和空域步長，可以聚焦到被處理圖像的任何細節(jié)，從而被譽為“數(shù)學顯微鏡”。 17、 穩(wěn)像技術分類(1)機械式穩(wěn)像： 用機電的方法來達到穩(wěn)像目的。在大型的武器系統(tǒng)中將整個儀器置于穩(wěn)定平臺上; 在電視攝像頭中，是將整個光學系統(tǒng)穩(wěn)定起來。(2)光學穩(wěn)像：用光學的方法實現(xiàn)圖像穩(wěn)定。在光路中設置一些光學元件來作為對不穩(wěn)定圖像的補償。光學穩(wěn)像與機械式穩(wěn)像都是采用專門的裝置，如各種陀螺儀。(3)電子穩(wěn)像：應用計算機數(shù)字圖像處理和電子技術的方法來直接確定圖像序列的幀間偏移，從而進行補償。該方法由于不需要額外增加精

11、密機械、光學和電子元器件等設備，具有靈活性強、精度高及高智能化等特點。 18、 電子穩(wěn)像原理 電子穩(wěn)像是利用電子設備和數(shù)字圖像處理技術相結合的方法,通過檢測出參考圖像和被比較圖像的運動矢量,并利用其補償被比較圖像,從而消除或減輕食品圖像序列幀間的不穩(wěn)定,獲取清晰而穩(wěn)定的視頻圖像序列.19、 SIFT方法主要思想、特點(1 )主要思想 SIFT算法是一種提取局部特征的算法，在尺度空間尋找極值點，提取位置，尺度，旋轉不變量。(2) 算法的主要特點 SIFT特征是圖像的局部特征，其對旋轉、尺度縮放、亮度變化保持不變性，對視角變化、仿射變換、噪聲也保持一定程度的穩(wěn)定性.20、 目標檢測（動態(tài)場景、靜態(tài)

12、場景）21、 部分虛擬目標跟蹤主要思想、分層跟蹤22、 光電聯(lián)合變換相關基本原理圖像獲取 微機運算控制 圖像輸入 相關處理 探測輸出23、 模式識別流程數(shù)據(jù)獲取 預處理 特征提取與選擇 分類器設計 分類決策 24、 瞄準線穩(wěn)定精度：不大于25、 瞄準線飄移因素 瞄準線漂移量是光電穩(wěn)定跟蹤系統(tǒng)研制中的重要技術指標之一，瞄準線漂移會導致目標在視場中緩慢移動，并逐漸脫離視場，不但對光電火控校準帶來誤差，而且對跟蹤和鎖定目標也有很大影響。瞄準線飄移的主要原因有三個：一是陀螺的零偏移造成；二是電路的零偏移和噪聲引起（2）；三是陀螺敏感到地球的自轉而產(chǎn)生的瞄準線漂移。26、 圖像融合模型框架及分類 （1）像素級 融合 像素級融合是一種低水平的融合，就是對空間配準的圖像數(shù)據(jù)直接融合，在對融合后的圖像進行特征提取和屬性說明。多源圖像數(shù)據(jù) 空間配準信息融合 特征提取屬性說明（2）特征級融合 特征級融合是一種中等水平的融合。特征融合先是將各種圖像數(shù)據(jù)進行特征提取，產(chǎn)生特征矢量，然后對這些特征矢量進行融后，最后，利用融合特征矢量進行屬性說明。其優(yōu)點是實現(xiàn)了可觀的信息壓縮，有利于實時處理，并且提供的特征直接與決策分析相