Тема 8 new (953562), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В основе ее работы лежитсвойство обратно смещенного p–n-перехода накапливать заряд, пропорциональный падающему на переход световому потоку.Фотодиодная матрица: а — электрическая схема ячейки, б — схема фотодиодной матрицыТелекамеры с фотодиодной матрицей используются в специальных задачах робототехники. Их достоинства:возможность поэлементной адресации, высокое быстродействие.Для обозначения размера матрицы используют параметр «формат», который соответствует диаметру видикона стакой же площадью светочувствительной поверхности.
Чем больше формат матрицы, тем больше угловое полетелекамеры.Форматы матриц и их геометрические размерыВыбор датчика изображения1. Основным параметром для выбора является величина угла зрения оптической системы по горизонтали (иливертикали) к , соответствующего размеру зоны наблюдения:2. Далее определяют размер минимально различимого объекта зоны наблюдения:3. Для определения требуемой чувствительности телекамеры необходимо найти диапазон изменения освещенностей объекта, а также его минимальную освещенность. Освещенность предмета п связана с освещенностью матрицы м выражением:4. Устройства ввода и хранения изображенийОсновными задачами фреймграббера являются: кодирование видеосигнала (в том числе его квантование и дискретизация), частотная фильтрация, буферизация и ввод данных в компьютер СТЗ.Дискретизация — это представление непрерывного аналогового сигнала последовательностью его значений (отсчетов), взятых через определенный промежуток времени — период дискретизации TдПри обратном восстановлении аналогового сигнала из дискретного необходимо выполнение условия:Функция преобразования при дискретизации имеет вид:Квантование — амплитудное преобразование сигналов яркости и цветности.
При квантовании производят замену текущего значения сигнала ближайшим фиксированным значением из соответствующего уровня квантованияФункция преобразования при квантовании:Шум квантования нельзя устранить с помощью фильтрацииБыстродействие СТЗ связано со временем ввода и обработки данных процессором СТЗ. Оно зависит от размера итипа изображения, а также числа градаций яркости. Работа с изображением в реальном времени требует широкойполосы пропускания канала передачи данных.Разрешение устройства ввода оценивают двумя параметрами: по полю (пространственное разрешение); по амплитуде (уровню квантования видеосигнала).Пространственное разрешение характеризует размер пикселя изображения и определяется частотой дискретизации устройства ввода.При выборе разрешения по амплитуде учитывают особенности зрения.Способы хранения изображенияФизические носителиСпособы магнитной записиоптические накопителимагнитная лентааналоговаяцифроваяпродольнаяпоперечная (диагональная)перпендикулярнаякинопленкадискиМагнитная запись основана на способности определенных материалов приобретать остаточную намагниченность в результате воздействия магнитного поля.
В устройствах записи используют три магнитных головки – записи, стирания и воспроизведенияМагнитная головка представляет собой сердечник из магнитомягкого материала с обмоткой. Материал сердечника (пермаллой, феррит и др.) характеризуется высокой магнитной проницаемостью и низкой коэрцитивной силой.При записи изображений используют вариант поперечной записи – диагональную (наклонно-строчную), при которой блок головок вращается под острым углом к направлению движения магнитной ленты.Форматы хранения видеоинформацииИзображение на магнитной ленте сохраняют в аналоговом и цифровом форматахЦифровые форматы записиАналоговые форматы записиVHSSVHSVideo 8Hi 8BetacamвакуумныBetacam SPBetacam SXD6DVDVCAMВидеокамерыАналоговые видеокамеры или камкордеры (camera+recorder — записывающая камера) формируют композитный видеосигнал (класс VHS), или компонентный видеосигнал (класса Betacam).Цифровые видеокамеры производят сжатие видеоинформации непосредственно в процессе записи.
Это требуетсущественного расширения пропускной способности канала записи, особенно при раздельном кодировании яркости и цвета (порядка 142 Мбит/с – для композитного сигнала и 216 Мбит/с – для компонентного)..