安全监控市场上对速度和分辨率不断进步的需求,是驱动产品设计从模拟向数字过渡的最主要动力。你正在从模拟向数字开麦拉搬运吗?有五项要点你不行不知。
1.进步分辨率的利与弊
高分辨率相机能够发生更明晰、准确的图画,进步撷取图画的精准度,但缺陷是速度会较慢。数字开麦拉是以表明像素值的一系列数字号码来发送印象数据。一个分辨率200x100像素的摄像时机有20,000像素,因而会有20,000个数字有必要被发送到收集体系。若摄像机的数据率为25MHz,则传送每个值需求40ns,总时刻约需0.0008秒,适当于每秒1,250帧。
当摄像机分辨率进步到640x480时,总像素添加到307,200,大约是200x100分辨率的15倍。同样以25MHz数据率处置,一共会需求0.012288秒,或每秒81.4帧。这些都只是近似值,实践的摄像机帧率能够会由于操作者添加曝光和设置时刻而更慢,但很明显,进步相机分辨率将致使摄像机帧速率下降。尽管有许多摄像机的输出装备有能够做到在不献身帧速率的状况下进步分辨率,但这些做法都将随同额定的复杂性和更高本钱。
2.速度和曝光
当挑选一款数字摄像机时,其成像速度有必要适当良好。假定要拍照的目标在曝光过程中都不会移动,就能够选用相对简略和便宜的开麦拉。但一般状况下,摄像机要拍照的都是会连续移动的目标。因而,对于拍照目标的不同特性,挑选的摄像机也有所区别。
停止或移动缓慢的物体:区域数组摄像机很合适停止或移动缓慢的目标成像。由于整个区域数组有必要立即被曝光,因而曝光时刻将致使图画含糊。不过,可藉由削减曝光时刻或运用闪光灯来操控运动含糊状况。
疾速移动的物体:当运用区域数组摄像机拍照运动的目标时,有必要思考到摄像机曝光时刻的移动量和目标分辨率等要素。最主要准则在于当获取移动目标印象时,曝光有必要发生在该目标移动量小于一个像素的时刻内。
3.帧速率
摄像机的帧速率意味着该相机可在预订时刻周期内传送给收集体系的完好帧,一般以帧/每秒来表明。例如,搭载640x480分辨率传感器的摄像机最大帧速率为每秒50帧。因而摄像机有必要以20ms以下的曝光速度来传送一个帧。一些摄像机无法在当时曝光被读取时接着后续曝光,因而它们需求在没有吸取印象时固定曝光之间的时刻。不过,许多摄像机都已能在读取一个印象的一起持续下一次的曝光了。因而,当拍照移动目标时,有必要思考读出时刻和摄像机所选用的办法。
4.频谱呼应和呼应度
一切选用电子传感器的数字摄像机都对光线能量极为灵敏。光能的波长规模一般从400nm到1,000nm出面摆布。别的有一些特殊状况是低于400nm或是进入紫外光谱之烈,有些则在1,000nm以上并进入红外光谱规模内。有时在成像时,当希望分离某些从目标宣布的特定光波长,摄像机所需波长的特性能够需求被界说。可运用滤波器来滤掉不需求的波长,但仍然有必要知道摄像机对所需波长的呼应。
摄像机的呼应度界说了摄像机对固定曝光量的灵敏度。摄像机的呼应度能够用LUX或DN/(nJ/cm^2)来界说。「LUX」一般用来界说必定规模内可见光上光子单位的灵敏度;而DN/(nJ/cm^2)则并未限制在对可见光的呼应。一般来说,这两个词都描绘了摄像机对光的呼应才能。
5.位深
数字摄像时机生成数字数据,或称像素值。这些数字化数据的每个像素都具有特定的比特号码,称为像素位深。位深一般为8~16比特。在单色摄像机中,位深界说了从深到浅的灰阶等级,其间0值为100%黑暗,而255(对于8位摄像机)则为100%的白色。0~255之间的值则是灰色,其间挨近0的值为深灰色,而挨近255的值几乎是白色。10位数据将发生1,024个灰阶,而12位数据会发生4,096个。
对于每一种运用,都有必要细心思考以断定灰阶中的细或粗粒度过程是不是必要。机器视觉体系一般运用8位像素,而10或12位的数据量则是加倍的。但更高位也会导到体系速度下降,而更高的位深也会添加体系结合的复杂性,由于更高的位深会需求较大带宽,特别是当一个摄像机具有多个输出之时。