txcl3-2-圖像處理基礎(chǔ)-2016

視覺及圖像處理基礎(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

CMOS－complementarymetaloxidesemiconductor，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。

CCD－chargecoupleddevice，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)字圖像處理視覺及圖像處理基礎(chǔ)－圖像數(shù)字化設(shè)備數(shù)字圖像處理FeatureCCDCMOSSignaloutofpixelElectronpacketVoltageSignaloutofchipVoltage(analog)Bits(digital)SignaloutofcameraBits(digital)Bits(digital)FillfactorHighModerateAmplifiermismatchN/AModerateSystemNoiseLowModeratetoHighSystemComplexityHighLowSensorComplexityLowHighCameracomponentsPCB+multiplechips+lensChip+lensRelativeR&DcostDependsonApplicationDependsonApplicationRelativesystemcostDependsonApplicationDependsonApplication視覺及圖像處理基礎(chǔ)－圖像數(shù)字化設(shè)備數(shù)字圖像處理PerformanceCCDCMOSResponsivityModerateSlightlybetterDynamicRangeHighModerateUniformityHighLowtoModerateUniformShutteringFast,commonPoorUniformityHighLowtoModerateSpeedModeratetoHighHigherWindowingLimitedExtensiveAntibloomingHightononeHighBiasingandClockingMultiple,highervoltageSingle,low-voltage視覺及圖像處理基礎(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鏡頭系統(tǒng)是由CarlZeiss公司特別設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的，由8個(gè)鏡頭組合而成（見圖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7K×4K，4個(gè)多光譜鏡頭的CCD傳感器為3K×2K。視覺及圖像處理基礎(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7K×4K的數(shù)字影像，4個(gè)多光譜鏡頭分別獲得3K×2K的數(shù)字影像。在鏡頭的設(shè)計(jì)和安裝過程中，將4個(gè)7K×4K的全色鏡頭固定在相機(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7680×13824。視覺及圖像處理基礎(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)DMCII230DMCII250旁向像素?cái)?shù)1555216768航向像素?cái)?shù)1414414016旁向視場角50.7°45.5°旁向視場角47.3°38.6°焦距92mm112mm飛行高度500m時(shí)地面分辨率3.0cm2.5cm基高比0.350.29像素尺寸5.6μm5.6μm鏡頭數(shù)55彩色融合比1:2.61:3.2曝光間隔1.7sec1.7sec多光譜R,G,B,NIRR,G,B,NIR解像度14bit14bit像移補(bǔ)償yes(TDI)yes(TDI)CCD動(dòng)態(tài)范圍>67dB>67dB存儲(chǔ)2Tbyte1.5Tbyte重量66kg66kg功耗350W350W無恒壓艙飛行高度8000m8000m操作溫度-20°C-40°C-20°C-40°C視覺及圖像處理基礎(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)無縫的地面立體影像；視覺及圖像處理基礎(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)無縫的地面立體影像；視覺及圖像處理基礎(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。視覺及圖像處理基礎(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。視覺及圖像處理基礎(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)高檔民用相機(jī)（單機(jī)像素?cái)?shù)為3900萬，像元大小6.8μm）經(jīng)外視場拼接而成，系統(tǒng)中集成了GPS和自動(dòng)控制等關(guān)鍵技術(shù)視覺及圖像處理基礎(chǔ)－光源問題數(shù)字圖像處理一些日常所見光源和景物的亮度（單位：cd/m2）視覺及圖像處理基礎(chǔ)－光源問題數(shù)字圖像處理實(shí)際情況下的照度視覺及圖像處理基礎(chǔ)－光源問題數(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圍空間或地面上，單位被照射面積上的光通量。單位被照射面積上的光通量多，照度就高。物理量數(shù)值的高低。視覺及圖像處理基礎(chǔ)－光源問題數(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。

特別說明：光源的亮度視覺感，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、特別是有效視覺照度，這個(gè)物理量