txcl3-2-圖像處理基礎(chǔ)-2016

1、視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)圖像數(shù)字化設(shè)備圖像數(shù)字化設(shè)備：光電轉(zhuǎn)換；電信號(hào)量化。 圖像數(shù)字化設(shè)備發(fā)展：高速度；高分辨率；高色彩及還原性；多功能；智能化。圖像數(shù)字化設(shè)備類型按傳感器件分類 CMOScomplementary metal oxide semiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，大規(guī)模生產(chǎn)，速度快、成本較低，可塑性比較高，圖像質(zhì)量較差。 CCDcharge coupled device，電荷耦合元件，高質(zhì)量的圖像清晰度，制造工藝較為復(fù)雜，且功耗較大，成本較高。 電視攝像管數(shù)字圖像處理視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)圖像數(shù)字化設(shè)備數(shù)字圖像處理FeatureCCDCMOSSignal out of pix

2、elElectron packetVoltageSignal out of chipVoltage (analog)Bits (digital)Signal out of cameraBits (digital)Bits (digital)Fill factorHighModerateAmplifier mismatchN/AModerateSystem NoiseLowModerate to HighSystem ComplexityHighLowSensor ComplexityLowHighCamera componentsPCB + multiple chips + lensChip

3、+ lensRelative R&D costDepends on ApplicationDepends on ApplicationRelative system costDepends on ApplicationDepends on Application視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)圖像數(shù)字化設(shè)備數(shù)字圖像處理PerformanceCCDCMOSResponsivityModerateSlightly betterDynamic RangeHighModerateUniformityHighLow to ModerateUniform ShutteringFast, commonPoorUnifor

4、mityHighLow to ModerateSpeedModerate to HighHigherWindowingLimitedExtensiveAntibloomingHigh to noneHighBiasing and ClockingMultiple, higher voltageSingle, low-voltage視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)圖像數(shù)字化設(shè)備數(shù)字圖像處理視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)圖像數(shù)字化設(shè)備數(shù)字圖像處理各種型號(hào)數(shù)碼相機(jī) 視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)圖像數(shù)字化設(shè)備數(shù)字圖像處理各種型號(hào)數(shù)碼攝像相機(jī) 視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)圖像數(shù)字化設(shè)備數(shù)字圖像處理DMC數(shù)字航攝儀（） 視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)圖像數(shù)字化設(shè)

5、備數(shù)字圖像處理DMC鏡頭系統(tǒng)是由Carl Zeiss公司特別設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的，由8個(gè)鏡頭組合而成（見(jiàn)圖2.2.8）。其中4個(gè)全色鏡頭，4個(gè)多光譜鏡頭（紅、綠、藍(lán)以及近紅外）。每個(gè)單獨(dú)鏡頭配有大面陣的CCD傳感器，這些CCD傳感器是由前身為philips的DALSA公司制作的。4個(gè)全色鏡頭的CCD傳感器為7K4K，4個(gè)多光譜鏡頭的CCD傳感器為3K2K。視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)圖像數(shù)字化設(shè)備數(shù)字圖像處理在航攝飛行中，DMC數(shù)字航攝儀的8個(gè)鏡頭同步曝光（間隔小于10-9秒），4個(gè)全色鏡頭分別獲得7K4K的數(shù)字影像，4個(gè)多光譜鏡頭分別獲得3K2K的數(shù)字影像。在鏡頭的設(shè)計(jì)和安裝過(guò)程中，將4個(gè)7K4K的全色鏡頭固

6、定在相機(jī)的內(nèi)側(cè)，并實(shí)現(xiàn)4個(gè)全色鏡頭航飛獲得的數(shù)字影像有部分的重疊。通過(guò)鏡頭的幾何檢校、影像匹配以及相機(jī)自檢校和光束法空三技術(shù)等將4個(gè)全色鏡頭獲得的4個(gè)中心投影的影像拼合成1幅具有虛擬投影中心、固定虛擬焦距（120mm）的虛擬中心投影“合成”影像，分辯率為768013824。視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)圖像數(shù)字化設(shè)備數(shù)字圖像處理DMC數(shù)字航攝儀最新型號(hào) 相機(jī)參數(shù)相機(jī)參數(shù)DMC II 230DMC II 250旁向像素?cái)?shù)旁向像素?cái)?shù)1555216768航向像素?cái)?shù)航向像素?cái)?shù)1414414016旁向視場(chǎng)角旁向視場(chǎng)角50.7 45.5 旁向視場(chǎng)角旁向視場(chǎng)角47.3 38.6 焦距焦距92 mm112 mm飛行高度飛

7、行高度500m時(shí)地面分時(shí)地面分辨率辨率3.0 cm2.5 cm基高比基高比0.350.29像素尺寸像素尺寸5.6 m5.6 m鏡頭數(shù)鏡頭數(shù)55彩色融合比彩色融合比1:2.61:3.2曝光間隔曝光間隔1.7 sec1.7 sec多光譜多光譜R,G,B, NIRR,G,B, NIR解像度解像度14 bit14 bit像移補(bǔ)償像移補(bǔ)償yes(TDI)yes(TDI)CCD 動(dòng)態(tài)范圍動(dòng)態(tài)范圍67 dB67 dB存儲(chǔ)存儲(chǔ)2 Tbyte1.5 Tbyte重量重量66 kg66 kg功耗功耗350 W350 W無(wú)恒壓艙飛行高度無(wú)恒壓艙飛行高度8000 m8000 m操作溫度操作溫度-20C - 40C-20

8、C - 40C視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)圖像數(shù)字化設(shè)備數(shù)字圖像處理采用ADS40航天傳感器12,000象元三線陣掃描原理，2000米以上的飛行高度，同時(shí)獲得前視、底點(diǎn)、后視，具有60%三度重疊、連續(xù)無(wú)縫的地面立體影像； 視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)圖像數(shù)字化設(shè)備數(shù)字圖像處理采用航天傳感器12,000象元三線陣掃描原理，2000米以上的飛行高度，同時(shí)獲得前視、底點(diǎn)、后視，具有60%三度重疊、連續(xù)無(wú)縫的地面立體影像； 視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)圖像數(shù)字化設(shè)備數(shù)字圖像處理ADS80航天傳感器視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)圖像數(shù)字化設(shè)備數(shù)字圖像處理 UCD（UltraCAM-D）是Vexcel公司2003年推出的面陣航空相機(jī)。UCD相機(jī)由

9、8個(gè)獨(dú)立的相機(jī)構(gòu)成，類同DMC，4臺(tái)黑白影像的全色相機(jī)和4臺(tái)多光譜相機(jī)組成，但攝影時(shí)，是先后順序曝光。 Vexcel公司已經(jīng)被微軟收購(gòu)。視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)圖像數(shù)字化設(shè)備數(shù)字圖像處理 UCD（UltraCAM-D）是Vexcel公司2003年推出的面陣航空相機(jī)。UCD相機(jī)由8個(gè)獨(dú)立的相機(jī)構(gòu)成，類同DMC，4臺(tái)黑白影像的全色相機(jī)和4臺(tái)多光譜相機(jī)組成，但攝影時(shí)，是先后順序曝光。 Vexcel公司已經(jīng)被微軟收購(gòu)。視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)圖像數(shù)字化設(shè)備數(shù)字圖像處理SWDC航空相機(jī)是我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科研產(chǎn)品，作為航空遙感的重要技術(shù)手段，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，SWDC已進(jìn)行了多次生產(chǎn)性科研試驗(yàn)。SWDC主體由四個(gè)高檔

10、民用相機(jī)（單機(jī)像素?cái)?shù)為3900萬(wàn)，像元大小6.8m）經(jīng)外視場(chǎng)拼接而成，系統(tǒng)中集成了GPS和自動(dòng)控制等關(guān)鍵技術(shù)視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)光源問(wèn)題數(shù)字圖像處理一些日常所見(jiàn)光源和景物的亮度（單位：一些日常所見(jiàn)光源和景物的亮度（單位：cd/m2）視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)光源問(wèn)題數(shù)字圖像處理實(shí)際情況下的照度視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)光源問(wèn)題數(shù)字圖像處理亮度與照度兩個(gè)既關(guān)聯(lián)又不同的物理量1、亮度：指的是人在看光源時(shí)，眼睛感覺(jué)到的光亮度。亮度高低決定于光源的色溫高低和光源的光通量，光源的光通量多少是決定性因素。光源的光通量多，亮度就高。2、照度：指的是光源照射到周?chē)臻g或地面上，單位被照射面積上的光通量。單位被照射面積上的光通量

11、多，照度就高。物理量數(shù)值的高低。視覺(jué)及圖像處理基礎(chǔ)光源問(wèn)題數(shù)字圖像處理亮度和照度的關(guān)聯(lián)與不同關(guān)聯(lián)點(diǎn)是：影響光源亮度和照度高低的物理量是共同的，即：光通量。不同點(diǎn)一：影響光源亮度的光通量，是光源表面輻射出來(lái)的光通量的多少。不同點(diǎn)二：影響光源照度的光通量，是光源輻射到被照面（如墻壁、地面、作業(yè)臺(tái)面）上的光通量的多少。不同點(diǎn)三：兩者位置不同，受外界影響因素也不同。同一只光源，光源表面輻射出來(lái)的光通量、與光源輻射到被照面（如墻壁、地面、作業(yè)臺(tái)面）上的光通量，在數(shù)量關(guān)系上是不相等的。特別說(shuō)明：光源的亮度視覺(jué)感，有時(shí)受色溫影響較大。在光通量相同的光源中，色溫高的光源會(huì)產(chǎn)生亮度高的錯(cuò)誤的視覺(jué)感。這種“高亮度“光源，光效并不一定比其它光源高，照度也并不一定比其它光源高，只是一種刺眼的“虛假亮“。特別說(shuō)明：在實(shí)際照明應(yīng)用設(shè)計(jì)和照明節(jié)能中，主要評(píng)估照度、特別是有效視覺(jué)照度