圖像質(zhì)量指標(biāo)及測(cè)試方法.ppt

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1、監(jiān)控?cái)z像機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)——IQ篇2018Outlines一、攝像機(jī)成像部分主要器件及其作用二、與圖像相關(guān)的常用術(shù)語三、攝像機(jī)的常用指標(biāo)及測(cè)試方法常用指標(biāo)及其測(cè)試方法影響圖像質(zhì)量的因素四、CCTV鏡頭基礎(chǔ)知識(shí)五、FAQ攝像機(jī)成像部分主要器件及其作用鏡頭圖像傳感器(CCD/CMOS)鏡頭座(C/CS)濾光片DSP尾板視頻信號(hào)ISP★鏡頭通過利用不同形狀、不同材質(zhì)的多片透鏡組合,將所需視野中所有物體的發(fā)出的光線匯聚到成像傳感器上的光學(xué)系統(tǒng);★濾光片濾光片可以將特定波段的光線進(jìn)行阻隔;目前監(jiān)控常用的濾光片主要為可移動(dòng)濾光片

2、(IR-cut,ICR),移動(dòng)濾光片由兩片濾光片組成,一片可通過可見光,阻隔其他波段的光;一片可通過任何波段的光。這種濾光片需要用帶IR糾正的鏡頭來彌補(bǔ)其兩種濾光片折射率不一致造成的失焦問題。攝像機(jī)成像部分主要器件及其作用★圖像傳感器圖像傳感器的作用是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。監(jiān)控用的圖像傳感器有CCD和CMOS兩種;CCD優(yōu)點(diǎn):成像質(zhì)量好,信噪比高缺點(diǎn):功耗較大,成本較高,制作工藝復(fù)雜CMOS優(yōu)點(diǎn):功耗較小,相同分辨率下成本比CCD低,工藝簡單缺點(diǎn):噪點(diǎn)較大,成像質(zhì)量相對(duì)較差攝像機(jī)成像部分主要器件及其作用常用CC

3、D/CMOS標(biāo)稱芯片尺寸感光靶面尺寸1”2/3”1/2”1/3”1/4”對(duì)角線16mm11mm8mm6mm4.5mm垂直9.6mm6.6mm4.8mm3.6mm2.7mm水平12.7mm8.8mm6.4mm4.8mm3.6mm有效像素(EffectivePixels)有效像素?cái)?shù)是指真正參與感光成像的像素值。最高像素的數(shù)值是圖像傳感器的真實(shí)像素,這個(gè)數(shù)據(jù)通常包含了感光器件的非成像部分。總像素有效像素?cái)z像機(jī)成像部分主要器件及其作用★ISP(ImageSignalProcessor)圖像處理器的作用是將Sensor輸

4、出的圖像信號(hào)進(jìn)行各種圖像處理,如降噪(NoiseReduction)、銳化(Sharpness)、白平衡(AWB),自動(dòng)曝光控制(AE),亮度控制,Gamma調(diào)整等等。公司現(xiàn)有產(chǎn)品使用的ISP平臺(tái):海思、Mstar、Sony、EN攝像機(jī)成像部分主要器件及其作用`★清晰度清晰度是指攝像機(jī)捕捉圖像細(xì)節(jié)的能力,通常用電視線(TVL)來衡量★色彩還原性指攝像機(jī)對(duì)各種顏色的還原能力★亮度靈敏度衡量攝像機(jī)在低照度環(huán)境下的圖像表現(xiàn)能力與圖像相關(guān)的常用術(shù)語`★色溫光源的色溫是通過對(duì)比它的色彩和理論的熱黑體輻射體來確定的;熱黑體

5、輻射體與光源的色彩相匹配時(shí)的開爾文溫度就是那個(gè)光源的色溫,它直接和普朗克黑體輻射定律相聯(lián)系;色溫對(duì)攝像機(jī)的AWB功能影響很大。與圖像相關(guān)的常用術(shù)語`與圖像相關(guān)的常用術(shù)語常見光源色溫光源色溫范圍鎢絲燈,白熾燈2500-3200K碳棒燈4000-5500K熒光燈,節(jié)能燈4500-6500K氙燈5600K碳精燈5500-6500K日光平均5400K有云天氣下的日光6500-7000K陰天日光12000-18000K`與圖像相關(guān)的常用術(shù)語★信噪比(S/Nratio)信噪比是信號(hào)電壓對(duì)于噪聲電壓的比值,通常用符號(hào)S/N來

6、表示。由于在一般情況下,信號(hào)電壓遠(yuǎn)高于噪聲電壓,比值非常大,信噪比的單位用dB來表示。一般攝像機(jī)給出的信噪比值均是在AGC(自動(dòng)增益控制)關(guān)閉時(shí)的值,因?yàn)楫?dāng)AGC接通時(shí),會(huì)對(duì)小信號(hào)進(jìn)行提升,使得噪聲電平也相應(yīng)提高;信噪比越大圖像質(zhì)量越優(yōu)`與圖像相關(guān)的常用術(shù)語★GammaGamma校正補(bǔ)償了不同輸出設(shè)備存在的顏色顯示差異,從而使圖像在不同的監(jiān)視器上呈現(xiàn)出相同的效果。Gamma值的修正,可以改變畫面明暗,增加對(duì)比。不同Gamma曲線的圖像效果對(duì)比`與圖像相關(guān)的常用術(shù)語★最低照度攝像機(jī)輸出端之視頻信號(hào)幅度降至額定電平

7、的一半時(shí)物體的最小照度。此外,測(cè)試時(shí)最低照度的數(shù)值,是受諸多因素影響的,包括:?各廠家的定義值有所不同;?鏡頭光圈對(duì)數(shù)值影響很大;?受光源色溫影響;?和被攝物體的反射率有關(guān);?和AGC的大小、快門狀態(tài)等有關(guān)。一般最低照度的表示方式:0.01lux@F1.2,AGCON`與圖像相關(guān)的常用術(shù)語★AGC(AutoGainControl)Sensor在照度低時(shí)輸出的信號(hào)很弱,恢復(fù)出來的圖像亮度也很低,為了使最終得到的圖像亮度達(dá)到要求,需要對(duì)sensor輸出信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng),而照度高時(shí),不需要進(jìn)行增強(qiáng),攝像機(jī)內(nèi)部會(huì)使用AGC

8、模塊,實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。一般情況下,AGC說的是給攝像機(jī)設(shè)置的增益最大值,攝像機(jī)會(huì)根據(jù)照度自行在最大值和最小值之間進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。說明:提高AGC的值并不能提升信噪比;在低光照環(huán)境下提高AGC值可使畫面亮度提高,但是噪點(diǎn)也會(huì)相應(yīng)增多。`與圖像相關(guān)的常用術(shù)語★色調(diào)和飽和度色調(diào)(Hue)R、G、B三種原色,兩兩以不同比例混合后產(chǎn)生的顏色。飽和度(Saturation)/色彩濃度飽和度是指色彩的鮮艷

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