txcl3-2-图像处理基础-2016全解.ppt

视觉及图像处理基础－图像数字化设备 图像数字化设备：光－电转换；电信号量化。 图像数字化设备发展：高速度；高分辨率；高色彩及还原性；多功能；智能化。 图像数字化设备类型－按传感器件分类 CMOS－complementary metal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体，大规模生产，速度快、成本较低，可塑性比较高，图像质量较差。 CCD－charge coupled device，电荷耦合元件，高质量的图像清晰度，制造工艺较为复杂，且功耗较大，成本较高。 电视摄像管－ 数字图像处理 视觉及图像处理基础－图像数字化设备 数字图像处理 Feature CCD CMOS Signal out of pixel Electron packet Voltage Signal out of chip Voltage (analog) Bits (digital) Signal out of camera Bits (digital) Bits (digital) Fill factor High Moderate Amplifier mismatch N/A Moderate System Noise Low Moderate to High System Complexity High Low Sensor Complexity Low High Camera components PCB + multiple chips + lens Chip + lens Relative RD cost Depends on Application Depends on Application Relative system cost Depends on Application Depends on Application 视觉及图像处理基础－图像数字化设备 数字图像处理 Performance CCD CMOS Responsivity Moderate Slightly better Dynamic Range High Moderate Uniformity High Low to Moderate Uniform Shuttering Fast, common Poor Uniformity High Low to Moderate Speed Moderate to High Higher Windowing Limited Extensive Antiblooming High to none High Biasing and Clocking Multiple, higher voltage Single, low-voltage 视觉及图像处理基础－图像数字化设备 数字图像处理 视觉及图像处理基础－图像数字化设备 数字图像处理 各种型号数码相机 视觉及图像处理基础－图像数字化设备 数字图像处理 各种型号数码摄像相机 视觉及图像处理基础－图像数字化设备 数字图像处理 DMC数字航摄仪（） 视觉及图像处理基础－图像数字化设备 数字图像处理 DMC镜头系统是由Carl Zeiss公司特别设计和生产的，由8个镜头组合而成（见图2.2.8）。其中4个全色镜头，4个多光谱镜头（红、绿、蓝以及近红外）。每个单独镜头配有大面阵的CCD传感器，这些CCD传感器是由前身为philips的DALSA公司制作的。4个全色镜头的CCD传感器为7K×4K，4个多光谱镜头的CCD传感器为3K×2K。 视觉及图像处理基础－图像数字化设备 数字图像处理 在航摄飞行中，DMC数字航摄仪的8个镜头同步曝光（间隔小于10-9秒），4个全色镜头分别获得7K×4K的数字影像，4个多光谱镜头分别获得3K×2K的数字影像。在镜头的设计和安装过程中，将4个7K×4K的全色镜头固定在相机的内侧，并实现4个全色镜头航飞获得的数字影像有部分的重叠。通过镜头的几何检校、影像匹配以及相机自检校和光束法空三技术等将4个全色镜头获得的4个中心投影的影像拼合成1幅具有虚拟投影中心、固定虚拟焦距（120mm）的虚拟中心投影“合成”影像，分辩率为7680×13824。 视觉及图像处理基础－图像数字化设备 数字图像处理 DMC数字航摄仪必威体育精装版型号 相机参数 DMC II 230 DMC II 250 旁向像素数 15552 16768 航向像素数 14144 14016 旁向视场角 50.7 ° 45.5 ° 旁向视场角 47.3 ° 38.6 ° 焦距 92 mm 112 mm 飞行高度500m时地面分辨率 3.0 cm 2.5 cm 基高比 0.35 0.29 像素尺寸 5.6 μm 5.6 μm 镜头数 5 5 彩色融合比 1:2.6 1:3.2 曝光