图像的采集与传输

CCD传感器基本原理

 

彩色传感器

 

彩色图像的本原理

外界照射的光线或者物体反射的光线经过镜头照射到CCD图像传感器得到电信号，在通过图像信号处理电路和放大电路同时配合时钟同步信号产生每一行或者多行的数字图像，最终的图像通过数码图像存到存储卡上，这样就转换成了二维数字信号，产生了黑白图像。在传感器上覆盖一层红绿蓝颜色的薄膜，任何颜色都可以通过三原色表现出来，模拟出一个颜色，所以颜色传感器产生出了彩色信息。上面再加一层的薄膜，用光刻的方法刻出微小的透镜，确保光线透过透镜能够汇聚到底部小格子上，可以提高传感器对光的敏感和转换效率。

 

Bayer格式

 

OpenCV图像表示

像素内部采用一维数组表示

彩色图像表示：B1G1R1 B2G2R2 ......

 

人眼的视觉感应和照明值关系是非线性的

照明处于18%的相对值的，在人眼里已经显示出50%的亮度

 

γ校正

左边是我们人眼看到的图面，右边是CCD成像的画面

 

γ校正环节

图像传感器输出时经过γ校正，以符合人的视觉习惯；

存储时还原回原有的RGB值

 

γ校正的基本原理

因为人眼的视觉感应和照明值的关系是非线性的，照明处于18%的相对值，人眼显示出50%的亮度。因为引出γ校正，通过γ校正符合人眼视觉的曲线。首先对显示器图像做指数运算，γ校正最终把图像输出。要对图像进行存储，再使用γ校正改回原来图像信息进行保存。如果显示到设备上再通过γ校正之后就可以显示了。

 

模拟、数字视频传输

模拟视频传输：采用同轴电缆等方式，将亮度和色度分离，在不同频带调制后在同一信号线传输。常用的为同轴电缆，同轴电缆的中心导线用于传输信号，外层是金属屏蔽网。

RGB方式：显示器，投影

数字传输（长距离）：光线高清信号，网线

数字传输（短距离）：USB，火线，HDMI

 

模拟、数字视频传输接口