图像采集

一.图像采集装置

1.采集设备

采集数字图像,采集装置中一般有两种器件:
1.传感器:对某个电磁能量谱波段(X射线,红外线,紫外线,可见光)敏感的物理器件,并且可以把接受的辐射转换成与之成正比的电信号.
2.数字化器件:能将传感器传过来的但信号转化为离散的数字形式,从而输入计算机.
例如:常见的X光片是信号直接记录在胶片上的形式,若想要在图像处理中作为输入,那么还需要转化为离散的量.

2.常用采集装备-近年来广泛应用的主要是基于对光子敏感的’固态阵’的器件

• 电荷耦合器件(CCD):

CCD摄像机其中的固态阵是由称为感光基元(photosite)的离散硅成像元素构成的.这样的感光基元能产生与所接收的输入光强成正比的输出电压.
1.固态阵的组织形式:
①线性扫描器:只包含一行感光基元,它靠场景和检测器之间的相对运动来获得2D图像.
②平面扫描器:传感器由排成方阵的感光基元组成,可以直接得到2D图像.
2.特点:固态平面传感器的特点是具有非常快的快门速度(可以达到10^-4s),可以将许多运动定格下来.

• 互补性金属氧化物半导体(CMOS):

CMOS摄像机的传感器主要包括:传感器核心,模/数转换器,输出寄存器,控制寄存器,增益放大器等.
1.传感器核心中的感光像元电路的种类:
①光敏二极管型无源像素结构:无源像素结构由一个反向偏置的光敏二极管和一个开关管构成,当开关管开启时,光敏二极管与垂直的列线连通,位于列线末端的放大器读出列线电压.

②光敏二极管型有源像素结构:有源像素结构在像素单元上加入了有源放大器.