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针对科研相机在不同场合数据采集技术的研究解析
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时间:2014-07-08 14:19:22

 

        随着计算机的广泛应用和硬件水平的不断提高,在图像技术中起重要作用的图像采集也得到了迅猛的发展。典型的图像采集系统主要由图像信息源模块、图像采集单元和图像处理单元三大模块组成。图像的采集是在核心控制模块的控制下进行的。图像信号通过图像信息模块获取,如CCD相机等。图像采集单元对获取的图像信号进行预处理、采样、模数转换等处理,必要时还要负责数据的存储与传输。最后进行图像的进一步处理、存储以及显示。

        而我们常见的图像的获取和处理系统中,通常采用三种设计方案:硬件采集—软件处理方案、硬件采集和硬件处理分离方案、硬件采集处理一体化方案。这三种方案各有优势,在不同的场合可以采用不同的方案。下面对这三种方案作逐一介绍:

        1.硬件采集-软件处理方案:指的是采用硬件对图像数据进行采集,然后存储到内存中,根据实际需要通过软件来对图像进行处理,这种软件处理方案不仅可以对获取后的图像进行处理,而且可以在采集过程中进行同步处理。

        2.硬件采集和硬件处理分离式方案:跟第一种方案相比,此处的图像处理任务有专门的硬件来完成,但是图像处理和采集相互独立,采集任务由专门的图像采集卡完成,处理任务有专用DSP图像处理板实现,采集和处理通过特定的总线进行数据交换。

        3.硬件采集和处理一体化方案:这里的图像采集和处理有统一硬件实现,两者之间的数据交换通过本内总线实现,图像采集由专门的数字转换模块完成,图像处理通过DSP模块实现,模块间采用紧偶合一体化设计。这一点我们的科学级CCD相机都能轻松做到。

        CCD可以直接将光信号转换为电信号,实现图像的获取、存储、传输、处理和复现,作为一种新型光电转换器件,已经被广泛的应用于摄像、图像采集,扫描仪以及工业测量等领域。

        与传统的摄像管相机,科学级CCD相机有体积小、重量轻、分辨率高、灵敏度高、动态范围宽、光敏元的几何精度高、光谱响应宽、工作电压低、功耗小、抗震性和抗冲击性好等优点。相对于普通CCD相机,科学级CCD相机具有成像清晰、噪声低、线性度高、分辨率等突出性能,广泛的用于科学探索、天文观测、军事侦察、航空航天、医疗仪器等领域。

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