1. 數(shù)字?jǐn)z影機(jī)的原理是什么
攝像機(jī)工作原理
外部光線穿過鏡頭(lens)后, 經(jīng)過濾光片(color filter)濾波后照射到光學(xué)傳感器(Sensor)上面, Sensor 將從 lens 上傳導(dǎo)過來的光線轉(zhuǎn)換為電信號,再通過內(nèi)部的 AD 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
如果 Sensor 沒有集成 DSP,則通過 DVP 的方式傳輸?shù)?baseband,此時的數(shù)據(jù)格式是原數(shù)據(jù)(RAW DATA);
如果集成 了 DSP, RAW DATA 數(shù)據(jù)經(jīng)過自動白平衡(AWB)、顏色矩陣(color matrix)、鏡頭校正(lens shading)、 gamma、 銳度調(diào)節(jié)(sharpness)、 自動曝光(AE) 和 降噪處理(de-noise)處理,后輸出 YUV 或者 RGB 格式的數(shù)據(jù),最后會由 CPU 送到顯卡的framebuffer 中進(jìn)行顯示,這樣我們就看到 camera 拍攝到的景象了。
2. 數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)的成像原理
CR是數(shù)字X線攝影DR是計算機(jī)X線攝影?
1.CR?
CR是X線平片數(shù)字化的比較成熟技術(shù),目前已在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用。CR系統(tǒng)是使用可記錄并由激光讀出X線成像信息的成像板(imaging plate;IP)作為載體,以X線曝光及信息讀出處理,形成數(shù)字或平片影像。目前的CR系統(tǒng)可提供與屏---片攝影同樣的分辨率。CR系統(tǒng)實現(xiàn)常規(guī)X線攝影信息數(shù)字化,使常規(guī)X線攝影的模擬信息直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息;能提高圖像的分辨、顯示能力,突破常規(guī)X線攝影技術(shù)的固有局限性;可采用計算機(jī)技術(shù),實施各種圖像后處理(post-processing)功能,增加顯示信息的層次;可降低X線攝影的輻射劑量,減少輻射損傷;CR系統(tǒng)獲得的數(shù)字化信息可傳輸給較低存檔與傳輸系統(tǒng)(picturearchiving and communicating system;PACS),實現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)(tele-medicine)。?
2.DR?
DR是在X線電視系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,利用計算機(jī)數(shù)字化處理,使模擬視頻信號經(jīng)過采樣、模/數(shù)轉(zhuǎn)換(analog to digit,A/D)后直接進(jìn)入計算機(jī)中進(jìn)行存儲、分析和保存。X線數(shù)字圖像的空間分辨率高、動態(tài)范圍大,其影像可以觀察對比度低于1%、直徑大于2MM的物體,在病人身上測量到的表面X線劑量只有常規(guī)攝影的1/10。量子檢出率(detective quantum efficicncy;DQE)可達(dá)60%以上。X線信息數(shù)字化后可用計算機(jī)進(jìn)行處理。通過改善影像的細(xì)節(jié)、降低圖像噪聲、灰階、對比度調(diào)整、影像放大、數(shù)字減影等,顯示出未經(jīng)處理的影像中所看不到的特征信息。借助于人工智能等技術(shù)對影像作定量分析和特征提取,可進(jìn)行計算機(jī)輔助診斷。?
數(shù)字X線攝影包括硒鼓方式、直接數(shù)字X線攝影(direct digital radiography;DDR)、電荷耦合器件(charge coupled device;CCD)攝像機(jī)陣列方式等多種方式。數(shù)字圖像具有較高分辨率,圖像銳利度好,細(xì)節(jié)顯示清楚;放射劑量小,曝光寬容度大,并可根據(jù)臨床需要進(jìn)行各種圖像后處理等優(yōu)點,還可實現(xiàn)放射科無膠片化,科室之間、醫(yī)院之間網(wǎng)絡(luò)化,便于教學(xué)與會診。
3. 數(shù)碼攝影機(jī)的工作原理圖
因為攝像機(jī),防水?dāng)?shù)碼攝像機(jī),攝像機(jī)種類繁多,其工作的基本原理都是一樣的:把光學(xué)圖像信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,以便于存儲或者傳輸?/p>
當(dāng)我們拍攝一個物體時,此物體上反射的光被攝像機(jī)鏡頭收集,使其聚焦在攝像器件的受光面(例如攝像管的靶面)上,再通過攝像器件把光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽吹玫搅恕耙曨l信號”。
4. 數(shù)碼相機(jī)的原理是什么
電荷耦合器件(CCD)接收光學(xué)鏡頭傳遞來的影像,經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后貯于存貯器中。數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)鏡頭與傳統(tǒng)相機(jī)相同,將影像聚到感光器件上,即(光)電荷耦合器件(CCD),其功能是將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。
電荷耦合器件(CCD)接收光學(xué)鏡頭傳遞來的影像,經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后貯于存貯器中。數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)鏡頭與傳統(tǒng)相機(jī)相同,將影像聚到感光器件上,即(光)電荷耦合器件(CCD) 。CCD替代了傳統(tǒng)相機(jī)中的感光膠片的位置,其功能是將光信號轉(zhuǎn)換成電信號,與電視攝像相同。CCD是半導(dǎo)體器件,是數(shù)碼相機(jī)的核心,其內(nèi)含器件的單元數(shù)量決定了數(shù)碼相機(jī)的成像。
照相機(jī)是一種利用光學(xué)成像原理形成影像并使用底片記錄影像的設(shè)備,是用于攝影的光學(xué)器械。在現(xiàn)代社會生活中有很多可以記錄影像的設(shè)備,它們都具備照相機(jī)的特征,比如醫(yī)學(xué)成像設(shè)備、天文觀測設(shè)備等。
被攝景物反射出的光線通過照相鏡頭(攝景物鏡)和控制曝光量的快門聚焦后,被攝景物在暗箱內(nèi)的感光材料上形成潛像,經(jīng)沖洗處理(即顯影、定影)構(gòu)成永久性的影像,這種技術(shù)
5. 數(shù)字?jǐn)z影機(jī)的原理是什么樣的
網(wǎng)絡(luò)攝像頭視頻信號傳輸原理有三大類:模擬信號傳輸原理、數(shù)字信號傳輸原理和綜合無線電傳輸原理。
模擬信號傳輸。屬于短距離傳輸方式。就是將攝像頭采集到的視頻信號直接通過線纜進(jìn)行傳輸,模擬信號是隨時間變化的正玄波信號,其傳輸過程受導(dǎo)線的截面和線間電容影響,會隨著傳輸距離的越長,信號衰減越厲害,通常只能在千米級范圍內(nèi)應(yīng)用。
數(shù)字信號傳輸。屬于長距離方式。就是將攝像頭采集到的視頻信號(圖像信號),經(jīng)過量化、采集、編碼而形成視頻數(shù)字編碼,區(qū)別于模擬信號是數(shù)字信號是不隨時間變化的脈沖編碼(視頻數(shù)字編碼)。其特點是抗干擾性強(qiáng),由于數(shù)字信號不隨時間變化(數(shù)字化編碼),傳輸、存儲都變得簡單和高效。可以用于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸,距離不受限制。
綜合無線電傳輸。是指模擬信號可以用無線電波為載體,不用導(dǎo)線直接從一個空間傳輸?shù)剿锌臻g或另一個空間。數(shù)字信號也是如此,可以使用無線電波為載體,將數(shù)字信號,從一個空間傳輸?shù)剿锌臻g或?qū)iT的空間。他們的傳輸距離視無線電波功率大小和頻率高低而定。
6. 數(shù)字相機(jī)的工作原理及特點
攝像頭的工作原理大致為:景物通過鏡頭(lens)生成的光學(xué)圖像投射到圖像傳感器表面上,然后轉(zhuǎn)為電信號,經(jīng)過a/d(模數(shù)轉(zhuǎn)換)轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字圖像信號,再送到數(shù)字信號處理芯片(dsp)中加工處理,再通過usb接口傳輸?shù)诫娔X中處理,通過顯示器就可以看到圖像了。
攝像頭(camera或webcam)又稱為電腦相機(jī)、電腦眼、電子眼等,是一種視頻輸入設(shè)備,被廣泛的運(yùn)用于視頻會議,遠(yuǎn)程醫(yī)療及實時監(jiān)控等方面。普通的人也可以彼此通過攝像頭在網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有影像、有聲音的交談和溝通。另外,人們還可以將其用于當(dāng)前各種流行的數(shù)碼影像,影音處理
7. 數(shù)碼攝影的工作原理
其實手機(jī)攝像頭和數(shù)碼相機(jī)的工作原理是:首先通過鏡頭接收光線,然后被稱為CCD(電耦合元件)的攝影元件(或者使用CMOS傳感器)將所接收的光線轉(zhuǎn)換成電信號,最后將電信號作為數(shù)據(jù)記錄到內(nèi)置手機(jī)內(nèi)存或者存儲卡中。它只不過是在手機(jī)上整合了一個攝像模塊而已。
8. 數(shù)字?jǐn)z影機(jī)的原理是什么意思
提到數(shù)碼相機(jī),不得不說到就是數(shù)碼相機(jī)的心臟——感光元件。與傳統(tǒng)相機(jī)相比,傳統(tǒng)相機(jī)使用“膠卷”作為其記錄信息的載體,而數(shù)碼相機(jī)的“膠卷”就是其成像感光元件,而且是與相機(jī)一體的,是數(shù)碼相機(jī)的心臟。感光器是數(shù)碼相機(jī)的核心,也是最關(guān)鍵的技術(shù)。數(shù)碼相機(jī)的發(fā)展道路,可以說就是感光器的發(fā)展道路。目前數(shù)碼相機(jī)的核心成像部件有兩種:一種是廣泛使用的CCD(電荷藕合)元件;另一種是CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物導(dǎo)體)器件。 感光元件工作原理 電荷藕合器件圖像傳感器CCD(Charge Coupled Device),它使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成,能把光線轉(zhuǎn)變成電荷,通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,數(shù)字信號經(jīng)過壓縮以后由相機(jī)內(nèi)部的閃速存儲器或內(nèi)置硬盤卡保存,因而可以輕而易舉地把數(shù)據(jù)傳輸給計算機(jī),并借助于計算機(jī)的處理手段,根據(jù)需要和想像來修改圖像。CCD由許多感光單位組成,通常以百萬像素為單位。當(dāng)CCD表面受到光線照射時,每個感光單位會將電荷反映在組件上,所有的感光單位所產(chǎn)生的信號加在一起,就構(gòu)成了一幅完整的畫面。 CCD和傳統(tǒng)底片相比,CCD 更接近于人眼對視覺的工作方式。只不過,人眼的視網(wǎng)膜是由負(fù)責(zé)光強(qiáng)度感應(yīng)的桿細(xì)胞和色彩感應(yīng)的錐細(xì)胞,分工合作組成視覺感應(yīng)。 CCD經(jīng)過長達(dá)35年的發(fā)展,大致的形狀和運(yùn)作方式都已經(jīng)定型。CCD 的組成主要是由一個類似馬賽克的網(wǎng)格、聚光鏡片以及墊于最底下的電子線路矩陣所組成。目前有能力生產(chǎn) CCD 的公司分別為:SONY、Philps、Kodak、Matsushita、Fuji和Sharp,大半是日本廠商。 互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體CMOS(Complementary metal-Oxide Semiconductor)和CCD一樣同為在數(shù)碼相機(jī)中可記錄光線變化的半導(dǎo)體。CMOS的制造技術(shù)和一般計算機(jī)芯片沒什么差別,主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體,使其在CMOS上共存著帶N(帶–電) 和 P(帶+電)級的半導(dǎo)體,這兩個互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片紀(jì)錄和解讀成影像。然而,CMOS的缺點就是太容易出現(xiàn)雜點, 這主要是因為早期的設(shè)計使CMOS在處理快速變化的影像時,由于電流變化過于頻繁而會產(chǎn)生過熱的現(xiàn)象?! 煞N感光元件的不同之處 由兩種感光元件的工作原理可以看出,CCD的優(yōu)勢在于成像質(zhì)量好,但是由于制造工藝復(fù)雜,只有少數(shù)的廠商能夠掌握,所以導(dǎo)致制造成本居高不下,特別是大型CCD,價格非常高昂。同時,這幾年來,CCD從30萬像素開始,一直發(fā)展到現(xiàn)在的600萬,像素的提高已經(jīng)到了一個極限?! ≡谙嗤直媛氏?,CMOS價格比CCD便宜,但是CMOS器件產(chǎn)生的圖像質(zhì)量相比CCD來說要低一些。到目前為止,市面上絕大多數(shù)的消費級別以及高端數(shù)碼相機(jī)都使用CCD作為感應(yīng)器;CMOS感應(yīng)器則作為低端產(chǎn)品應(yīng)用于一些攝像頭上,若有哪家攝像頭廠商生產(chǎn)的攝想頭使用CCD感應(yīng)器,廠商一定會不遺余力地以其作為賣點大肆宣傳,甚至冠以“數(shù)碼相機(jī)”之名。一時間,是否具有CCD感應(yīng)器變成了人們判斷數(shù)碼相機(jī)檔次的標(biāo)準(zhǔn)之一?! MOS影像傳感器的優(yōu)點之一是電源消耗量比CCD低,CCD為提供優(yōu)異的影像品質(zhì),付出代價即是較高的電源消耗量,為使電荷傳輸順暢,噪聲降低,需由高壓差改善傳輸效果。但CMOS影像傳感器將每一畫素的電荷轉(zhuǎn)換成電壓,讀取前便將其放大,利用3.3V的電源即可驅(qū)動,電源消耗量比CCD低。CMOS影像傳感器的另一優(yōu)點,是與周邊電路的整合性高,可將ADC與訊號處理器整合在一起,使體積大幅縮小,例如,CMOS影像傳感器只需一組電源,CCD卻需三或四組電源,由于ADC與訊號處理器的制程與CCD不同,要縮小CCD套件的體積很困難。但目前CMOS影像傳感器首要解決的問題就是降低噪聲的產(chǎn)生,未來CMOS影像傳感器是否可以改變長久以來被CCD壓抑的宿命,往后技術(shù)的發(fā)展是重要關(guān)鍵?! ∮绊懜泄庠囊蛩亍 τ跀?shù)碼相機(jī)來說,影像感光元件成像的因素主要有兩個方面:一是感光元件的面積;二是感光元件的色彩深度。 感光元件面積越大,成像較大,相同條件下,能記錄更多的圖像細(xì)節(jié),各像素間的干擾也小,成像質(zhì)量越好。但隨著數(shù)碼相機(jī)向時尚小巧化的方向發(fā)展,感光元件的面積也只能是越來越小?! 〕嗣娣e之外,感光元件還有一個重要指標(biāo),就是色彩深度,也就是色彩位,就是用多少位的二進(jìn)制數(shù)字來記錄三種原色。非專業(yè)型數(shù)碼相機(jī)的感光元件一般是24位的,高檔點的采樣時是30位,而記錄時仍然是24位,專業(yè)型數(shù)碼相機(jī)的成像器件至少是36位的,據(jù)說已經(jīng)有了48位的CCD。對于24位的器件而言,感光單元能記錄的光亮度值最多有2^8=256級,每一種原色用一個8位的二進(jìn)制數(shù)字來表示,最多能記錄的色彩是256x256x256約16,77萬種。對于36位的器件而言,感光單元能記錄的光亮度值最多有2^12=4096級,每一種原色用一個12位的二進(jìn)制數(shù)字來表示,最多能記錄的色彩是4096x4096x4096約68.7億種。舉例來說,如果某一被攝體,最亮部位的亮度是最暗部位亮度的400倍,用使用24位感光元件的數(shù)碼相機(jī)來拍攝的話,如果按低光部位曝光,則凡是亮度高于256備的部位,均曝光過度,層次損失,形成亮斑,如果按高光部位來曝光,則某一亮度以下的部位全部曝光不足,如果用使用了36位感光元件的專業(yè)數(shù)碼相機(jī),就不會有這樣的問題?! 「泄庠陌l(fā)展 CCD是1969年由美國的貝爾研究室所開發(fā)出來的。進(jìn)入80年代,CCD影像傳感器雖然有缺陷,由于不斷的研究終于克服了困難,而于80年代后半期制造出高分辨率且高品質(zhì)的CCD。到了90年代制造出百萬像素之高分辨率CCD,此時CCD的發(fā)展更是突飛猛進(jìn),算一算CCD 發(fā)展至今也有二十多個年頭了。進(jìn)入90年代中期后,CCD技術(shù)得到了迅猛發(fā)展,同時,CCD的單位面積也越來越小。但為了在CCD面積減小的同時提高圖像的成像質(zhì)量,SONY與1989年開發(fā)出了SUPER HAD CCD,這種新的感光元件是在CCD面積減小的情況下,依靠CCD組件內(nèi)部放大器的放大倍率提升成像質(zhì)量。以后相繼出現(xiàn)了NEW STRUCTURE CCD、EXVIEW HAD CCD、四色濾光技術(shù)(專為SONY F828所應(yīng)用)。而富士數(shù)碼相機(jī)則采用了超級CCD(Super CCD)、Super CCD SR?! τ贑MOS來說,具有便于大規(guī)模生產(chǎn),且速度快、成本較低,將是數(shù)字相機(jī)關(guān)鍵器件的發(fā)展方向。目前,在CANON等公司的不斷努力下,新的CMOS器件不斷推陳出新,高動態(tài)范圍CMOS器件已經(jīng)出現(xiàn),這一技術(shù)消除了對快門、光圈、自動增益控制及伽瑪校正的需要,使之接近了CCD的成像質(zhì)量。另外由于CMOS先天的可塑性,可以做出高像素的大型CMOS感光器而成本卻不上升多少。相對于CCD的停滯不前相比,CMOS作為新生事物而展示出了蓬勃的活力。作為數(shù)碼相機(jī)的核心部件,CMOS感光器以已經(jīng)有逐漸取代CCD感光器的趨勢,并有希望在不久的將來成為主流的感光器。
9. 數(shù)碼攝影原理
原理是一樣的,但拍照效果永遠(yuǎn)不可能一樣。首先要明白,成相效果主要由兩大因素決定,鏡頭,和感光元件。(只認(rèn)像素的人根本不懂拍照)鏡頭當(dāng)然最基本最重要了,看看相機(jī)的鏡頭大小,再看看手機(jī)的,這還用比嗎?所以像素再高,手機(jī)不如卡片相機(jī),卡片不如長焦,長焦不如單反。它們根本不是一個級別,沒有可比性。再說感光元件,卡片和長焦是CCD,一般1/2.3或1/2.5英寸,當(dāng)然前者稍大點。而手機(jī)呢,具體數(shù)字我不知道,但覺得不如相機(jī)的一半大。而單反的最小也是12cmx9cm左右吧。大小也沒有可比性。像素的高低,只有在鏡頭和感光元件相同的前提下,才會決定成像是否更好。注意是——是否更好——不是是否好。你再想想,手機(jī)最貴的才幾千元,相機(jī),就連卡片機(jī)最便宜了也得上千。單反最便宜的幾千元,上萬是小意思,還有十萬多的。想拍照,還是相機(jī),想打電話,還是手機(jī),想聽音樂,還是MP4(音樂手機(jī)最佳音質(zhì)也不如專做音樂的MP3)