上海交通大学一类课程.ppt

⑧四象限光电池 ⑦位置敏感器件（PSD-Positional Sensing Device） 原理：光 → 光电二极管 → 空穴由N向P移动 空穴→1端→I1 空穴→2端→I2 说明：对于各种光电元件： （1）暗电流：无光照时输出电流 → 热噪声 （2）温度特性：温度 → 灵敏度、光谱特性 →降温、恒温、温度补偿 （3）器件材料： 硅 好于 锗 原理：集成4光电池 --- 四象限 光斑→4分量→I1 、I2 、I3 、I4 ； Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 应用：二维位置检测，准直 ⑨固态摄像器件：电荷耦合器件（Charge Coupled Device）--- CCD 比值： 应用：位置检测(一维、二维) 比值： (1) CCD的种类： 3、CCD摄像机 ①按成象器件分类：线阵CCD、面阵CCD ②按颜色分类：黑白摄像机、彩色摄像机 ④按输出信号分类：模拟式、数字式 黑白摄像机：信息量小，时间、空间少 彩色摄像机：信息量大，时间、空间多 线阵CCD：一行，扫描；体积小，价格低； 面阵CCD: 整幅图像；直观；价格高，体积大； ③按扫描方式分类：逐行扫描、隔行扫描 逐行扫描：高速运动，避免边缘模糊 数字摄像机 ---- 电子快门 曝光时间: 1/50s、1/125s、1/250s、1/500s、1/1000s、1/2000s、1/4000s、1/8000s、1/16000s、1/32000s… ⑤按形状分类：长形、短形、方块形、半球形、单板形 (2)摄像机的主要参数： ①制式： ②CCD芯片尺寸 ： PAL制式 --- 标准为625行，50场，中国采用隔行扫描（黑白为CCIR） （西欧、亚洲、澳大利亚） NTSC制式 --- 标准为525行，60场（黑白为EIA）（美加、日本） 非标准制式 --- 只有医疗或其它专业领域才用到 面阵CCD芯片 相位交替行（Phase Alternating Line）--- 逐行倒相 国家电视委员会（National Television Systems Committee) ③CCD分辨率： 是CCD的主要性能指标，它决定了显示图像的清晰程度， 分辨率越高，图像细节的表现越好。 像素 --- CCD每一个元素，像素越多，图像越清晰 44万（768*576）、100万（1024*1024） 200万（1600*1200）、600万（2832*2128） 电视线 --- 简称线(TV LINES)，彩色摄像头一般330~500线， 黑白可以达到600线。电视线与CCD和镜头有关， 还与摄像头电路通道的频带宽度直接相关，通 常规律是1MHz的频带宽度相当于清晰度为80线。 频带越宽，图像越清晰，线数值相对越大。 灰度级 --- 灰度分辨率、色彩分辨率， 1/2n 位数：8位（bit）、10位、11位、12位、 位数越多，图像越清晰。 天气 照度LUX 室内场所 照度LUX 晴天 30000~300000 生产车间 10~500 阴天 3000 办公室 30~50 日出日落 300 餐厅 10~30 月圆 0.3~0.03 走廊 5~10 星光 0.0002~0.00002 停车场 1~5 阴暗夜晚 0.003~0.0007 ? ? 照度参考表： 普通型 正常工作所需照度1~3LUX 月光型 正常工作所需照度0.1LUX左右 星光型 正常工作所需照度0.01LUX以下 红外型 采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像 根据照度划分，CCD又分为： ④最低照度 ： 也称灵敏度，是CCD对环境光线的敏感程度（最暗光线）。 单位---勒克斯，LUX，数值越小，需要的光线越少，越灵敏。 ⑤信噪比： 典型值为46分贝， 如果为50分贝，则图像有少量噪声，但图像质量较好； 如果能达到60分贝，就不会出现噪声。 ⑦电源： 交流220伏、24伏；直流12伏和9伏。 ⑥光谱： 选择摄像机：芯片尺寸、像素数、 线数、灵敏度、光谱响应 感光范围 — 可见光、红外、超声波等 4、图像存储体 (1)图像存储体的作用： ①接收来自摄像机的图像信号： 模拟摄像机 --- 标准电视信号