cameras(计算机视觉中的摄像机模型)
摄像机基础知识
是什么它什么材料做成主要作用是什么它有哪几种规格 CCD是电荷藕合器件。它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，然后通过模数转换器芯片将电信号转换成数字信号，传到显示设备上进行显示所采集的图像。有1MM，2/3MM，1/2MM.，1/3MM，1/4MM规格。 2. CCD摄像机与以往的摄像管摄像机比较时，具有下列优点： (1) 体积小，重量轻。 (2) 低残像。 (3) 磁场不会影响到画面。 (4) 抗震动、抗撞击。 (5) 寿命长。 3.普通的枪式红外摄像机主要由哪些部分组成 CCD、镜头，红外灯板，外壳，连接线等 4. CCD靶面有哪规格具体规格尺寸是多少 1）。1英寸、2/3英寸、1/2寸、1/3英寸、1/4英寸 2）。1英寸——靶面尺寸为宽*高，对角线16mm。 2/3英寸——靶面尺寸为宽*高，对角线11mm。 1/2英寸——靶面尺寸为宽*高，对角线8mm。 1/3英寸——靶面尺寸为宽*高，对角线6mm。 1/4英寸——靶面尺寸为宽*高，对角线4mm。 扫描的制式一般有哪两种中国采用哪种制式 1）。PAL制。NTSC制。2）。中国采用隔行扫描（PAL）制式，标准为625行，50场。
6. 按照度划分，CCD可分为哪几种最低照度分别是多少 普通型 正常工作所需照度1~3LUX 月光型 正常工作所需照度左右 星光型 正常工作所需照度以下 红外型 采用红外灯照明，在没有光线的情况下也可以成像 7. CCD的工作原理是什么 被摄物体反射光线传播到镜头，经镜头聚焦到CCD芯片上，CCD根据光的强弱积聚相应的电荷，经周期性放电，产生表示一幅幅画面的电信号，经过滤波、放大处理，通过摄像头的输出端子输出一个标准的复合视频信号。 8. CCD摄影机与摄像管摄影机比较时，具有下列优点： (1) 体积小，重量轻。 (2) 低残像。 (3) 磁场不会影响到画面。 (4) 抗震动、抗撞击。 (5) 寿命长。 9.什么是照度它的用什么单位表示 照度是衡量摄像机在什么光照强度的情况下，可以输出正常图像信号的一个指标。一般是给出“正常照度”和“最低照度”两个指标。照度一般用“勒克斯”（Lux）表示。
摄像机基础知识
摄像机基础知识
摄像机基础知识 1.摄像机可以接电视机看吗？ 答：所有的摄像机都可以接电视机看，摄像机除了有摄像的功能，还有放象功能，可以使用摄像机来播放摄像带，连接到电视（AV插口）看，就跟看VCD的接法一样。 2.用录象机可以放摄像机使用的摄像带吗？ 答：有的摄像带除了用摄像机播放，还可以通过转换盒在录象机（家用VHS格式）上播放，如松下和JVC的C型摄像机都可以，松下M3500等VHS摄像机直接就可以在录象机上播放。 索尼和夏普的摄像机使用8毫米摄像带，这种摄像带无法在家用录象机上播放，没有转换盒可以转换的。 DV数码格式的摄像机使用的DV数码摄像带也无法在家用录象机上播放，它可以在数码录象机上播放，专业的松下DVCPRO格式与索尼DVCAM格式也兼容DV格式。 3.摄像机带有什么输出接口？ 答：见下面表格： 现在很多数码DV格式摄像机还带有AV输入接口，可以录AV信号。 注：* 有的摄像机有，部分没有； **松下与JVC的DV数码摄像机大部分有，索尼的没有； ***松下的VS50，VS70带有连接电脑串口的静像输出接口，可以把静止图象连接到电脑。 许多摄像机带有记忆卡，可以把存储静像，相当于数码照相机的功能。 4.摄像机使用方便，易学吗？
答：现在家用摄像机的使用都比较简单，虽然功能特别多，但操作容易。与打开程序一样，摄像机的功能集中在一个菜单（MENU）里面，可以随便选择，它不象电脑会死机，常用的功能还单独有一个按键，就象程序的快捷方式一样。 右手握摄像机，大拇指正好控制摄像开始/停止按键，食指控制变焦按键，左手可以操作常用功能的按键。确实非常简单，一般5分钟内就学会了。 摄像机还带有中文说明书，有非常详细的操作说明。 5.摄像机的纪录格式有哪些？价格如何？ 答：以前的模拟摄像机有松下，JVC的VHS-C型，索尼，夏普的V8，Hi8格式。其中松下，JVC的C型摄像机使用的摄像带与家用的录象机是同一格式，所以C 型带也可以通过随机配的转换盒在家用的录象机播放，免 去接线的麻烦。而索尼，夏普的摄像机拍摄的8mm格式的摄像带还得使用摄像机来播放，通过AV输出 连接到电视。这种家用模拟摄像机的价格一般在2000元-4000元。 现在销售的数码摄像机是DV格式，使用的都是一样的摄像带，这种磁带比较小，带宽是6.3毫米，所以也有叫6毫米机。数码摄像机带有DV输出（IEEE1394标准）接口，可以实现高质量，高速度的影像传输，特别是与电脑的连接比较方便，快捷，电脑装有1394卡可以实现采集，编辑等操作，是目前主流的格式。现在的数码摄像机的价格一般在3000元以上，3CCD的机器价格更高。 数码DV摄像机的清晰度基本都一样，一般的解析度都是500线左右。不同厂家在广告上的用语说法角度不一 样，其实都差不多，更多的是在功能上有区别，如许多机型都带有记忆卡，相当于有数码照相机的功能， 高档的机型静像分辨率更高，效果更好；有的是附带高级的液晶屏，在摄像机上观看更方便、清晰。 6.数码摄像机使用什么记录？ 答：数码摄像机也是使用磁带来记录的，如DV数码带，它记录的方式与模拟的不一样，DV数码摄像机的记录方式就是DV格式。 数码记录过程的简单原理：把镜头感应到的图像通过CCD片转化为电流信号，进行处理，再使用编码芯片转换为数码信号（0或1组成的码），最后记录在磁带上面。不同的编码芯片转换产生不同的格式，模拟摄像机就没有编码的过程，而直接把电流信号记录在磁带上。 播放数码磁带的过程原理：从磁带上读出数码信号，通过解码芯片转换为电流信号，进行处理，从AV音视频接口或S端子接口输出。从DV1394接口输出的就是没有经过解码而直接输出。解码芯片与编码芯片是同一标准的。
摄像机的相关参数分析
摄像机的相关参数分析 1.分辨率： D1/CIF/QCIF（NTSC/PAL），VGA/QVGA 分辨率（resolution）就是屏幕图像的精密度，是指显示器所能显示的点数的多少。由于屏幕上的点、线和面都是由点组成的，显示器可显示的点数越多，画面就越精细，同样的屏幕区域内能显示的信息也越多，所以分辨率是个非常重要的性能指标之一。可以把整个图像想象成是一个大型的棋盘，而分辨率的表示方式就是所有经线和纬线交叉点的数目。 2.值感应模式 是用通过影像亮点代替整个影像的平均值来决定曝光指数，使用规则系统的用户能应对最苛刻的要求，如在黑夜抓取一个白点的影像，而且还要看到这个小亮白点的细节和色彩。 3.超级HAD图像传感器内置应用"SuperHoleAccumulationDiode(HAD)"电子画质提升技术的CCD影像感应器，提高CCD的感应性能及加强数码信号处理功能，有效地于拍摄影像时降噪及减低不必要的干扰，令画面更清晰明丽，色彩层次更分明，对现场光源不足或拍摄夜景时效果尤其显着。 4.像素（Pixel）是由 Picture(图像) 和 Element(元素)这两个单词的字母所组成的，是用来计算数码影像的一种单位,像素越大，，图像越清晰。像素是衡量摄像头的一个重要指标之一，一些产品都会在包装盒标着30万像素或35万像素。一般来说，像素较高的产品其图像的品质越好。但另一方面也并不是像素越高越好，对于同一个画面，像素越高的产品它的解析图像的能力越强，为了获得高分辨率的图像或画面，它记录的数据量也必然大得多，对于存储设备的要求也就高得多，因而在选择时应注意相关的存储设备。 5.信噪比：（>52db或是>48db）,即SNR（Signal to Noise Ratio）又称为讯噪比，即放大器的输出信号的电压与同时输出的噪声电压的比，常常用分贝数表示。设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。一般来说，信噪比越大，说明混在信号里的噪声越小，声音回放的音质量越高，否则相反。信噪比一般不应该低于70dB，高保真音箱的信噪比应达到110dB 以上. 6.伽玛校正： 所谓枷马校正就是检出图象信号中的深色部分和浅色部分，并使两者比例增大，从而提高图象对比度效果。 7.信号制式（PAL/NTSC）
相机坐标系变换
摄像机标定原理 1、像素坐标系UOV 以像素为单位，原点在图像左上角，向左为u+,向下为v-。 2、成像平面坐标系X I O I Y I 成像平面坐标系建立在成像平面上，对于数字摄像机来说，成像平面即为相机CCD（或CMOS）感应元件平面，成像平面与光轴的交点即为原点，单位为mm。 假设成像平面坐标系原点O I在像素坐标系UOV中的坐标为（u0，v0）,对于图像平面坐标系中的点(u,v)，成像平面坐标系中的点（x1 ,y1）,它们之间的关系如下： u=x1 dx +u0 v=y1 +v0 其中， dx和dy表示图像中每一个像素在成像平面上对应的物理尺寸，通俗地讲，面积为dx?dy（单位为mm2）的小单元在图像中表现为一个像素。
我们将上面两个等式改写为矩阵形式为： u v 1= 1 0u0 1 dy v0 001 x1 y1 1 3、相机坐标系O c?X c Y c Z c 相机坐标系O C建立在摄像机上，坐标原点与投影中心(光心)重合，Z C轴与成像透镜光轴重合，X C和Y C分别与成像平面坐标系的X I和Y I平行，图中O C O I的距离即为相机焦距f。由透视投影模型可得，摄像机坐标系下的物点P(x c,y c,z c)与成像平面坐标系中的点(x1,y1)之间的变换关系为： x1=f x c c y1=f y c z c 写成矩阵形式为： z c x1 y1 1 = f f 1 x c y c z c 1 内部参数矩阵 u v 1= 1 0u0 1 dy v0 001 x1 y1 1
两边同时乘以z c得 z c u v 1 = 1 dx 0u0 01 dy v0 001 z c x1 y1 1 = 1 dx 0u0 01 dy v0 001 f f 1 x c y c z c 1 =M1 x c y c z c 1 其中M1= 1 dx 0u0 01 dy v0 001 f f 1 = f dx 0u00 0f dy v00 0010 ，M1只与相机的内 部参数结构有关，称为相机的内部参数矩阵。 4、世界坐标系O w?X w Y w Z w 外部参数矩阵 世界坐标系用来描述环境中任何物体的位置，它的设置与具体应用场合有关。摄像机坐标系与世界坐标系的关系可以用旋转矩阵R和平移向量T来描述。空间中某一点(x w,y w,z w)与摄像机坐标系中(x c,y c,z c)之间的关系如下： x c y c z c 1=M2 x w y w z w 1 其中，M2=R T 01 ，M2只与相机与世界坐标系的相对位置有关，称为相机 的外部参数矩阵，R为3×3正交单位矩阵，T为三维平移向量。相机投影矩阵 z c u v 1 =M1 x c y c z c 1 =M1M2 x w y w z w 1 令M=M1M2，M为3x4矩阵，表示了图像坐标系中的点与世界坐标系的点之间的关系，称为投影矩阵。
摄像机基础知识
产品条目 放置产品型号表 监控知识 1、安防行业包括哪几个系统？应用的领域有哪些？ 安防行业主要包括：闭路电视监控、消防、报警、巡更、门禁等。 主要应用于大厦、银行、交通、小区、工厂、学校等。 2、从事安防系统的建设与设备生产需要哪些资质？ 生产资质、安防设计、施工资质 3、摄像机的主要竞争品牌有哪些？ 主要有：艾立克、三星、松下、索尼、明景、景阳、PELCO 4、矩阵的竞争品牌有哪些 主要有：PELCO、英飞拓、AD/AB、红苹果、智敏 5、硬盘录像机简称什么？ DVR 全称：Digital Video Recoder 6、视频服务器简称什么？ DVS 全称：Digital Video Server 7、网络摄像机简称什么？ IPC 全称：IP Camera 8、DVS与IPC的竞争对手有哪些？ 海康、大华、朗驰、安讯士(axis)、黄河、恒亿等 9、DVR的竞争对手有哪些？ 海康、大华、红苹果、汉邦、大立 10、监视器的竞争对手有哪些？ 迈威（myway）、TCL、创维、石头 11、模拟监控系统主要由哪四个部分组成？ 摄像部分、传输部分、存储部分、控制部分 12、摄像部分有哪些设备组成？ 摄像机、镜头、护罩、支架、云台等 13、摄像部分有哪些辅助设备？ 雨刮、雨刷、加热、风扇、遮阳罩 14、如果摄像机安装在完全没有光线的环境，又不希望安装可见光源，有什么办法解 决？ 采用红外摄像机，红外光线属于不可见光，红外摄像机所发射出来的红外光照射到监控目标之后可以反射回给摄像机，同时，红外摄像机的CCD可以感应反射回来的红外线，从而形成黑白图像。红外摄像机可以工作在无任何可见光的场所。 15、枪机需要监控不同方向需要什么辅助设备？ 安装云台与解码器即可控制枪机转动实现不同方向的监控
监控镜头基本常识分析解析
CCTV LENS 基本常识 一：镜头的焦距 镜头的焦距以毫米为计量单位,它与镜头所获得的观察视角互为因果,小焦距镜头具有大的观察视角,而长焦距镜 头具有望远效果，并具有窄小的观察视角.通常把和人眼的观察视角相似的镜头称作普通标准镜头 . 二：摄像机规格 摄像机映像传感器（CCD）的规格大小也影响着观察视角，在使用相同的条件下，CCD 越小所获取的视角越小。对镜头的规格参数提出的要求是其所成图像能将映像传感器（CCD）全部覆盖， 例如：使用和摄像机同一规格的镜头或比摄像机规格大的镜头。这也意味着1/3”规格的摄像机可以使用1/3”~1”整个范围内的镜头，该摄像机配接1/3” f=8mm的镜头所得到的观察视角是一样的。只是由于使用后一种镜头时由于更多地利用了成型更精确镜头中心光路，所以可提供较好的图像质量和较高分辨率。
1.镜头和摄像机的配合 单CCD摄像机3CCD摄像机 1" 2/3" 1/2" 1/3" 1/4" 1/2" 1/3" 1"镜头OK OK OK X X X X 2/3"镜头X OK OK OK X X X 1/2"镜头X X OK OK OK X X 1/3"镜头X X X OK OK X X 3CCD用1/2"镜头X X X X X OK X 3CCD用1/3"镜头X X X X X X OK 三：光圈值 镜头通常以镜头口径值进行计量，当镜头完全打开时定义为最大光圈（最小光圈数值），把镜头的有效口径调至最小时（不完全关闭时）的数值定义为最小光圈（最大光圈数值）。光圈值对最终图像有着诸多影响，光圈数值小，意味着该镜头在黑暗的环境下能通过更多的
世界坐标系和相机坐标系,图像坐标系的关系
世界坐标系和相机坐标系,图像坐标系的关系 一、四个坐标系简介和转换 相机模型为以后一切标定算法的关键，只有这边有相当透彻的理解，对以后的标定算法才能有更好的理解。本人研究了好长时间，几乎每天都重复看几遍，最终才会明白其推导过程。 我觉得首先我们要理解相机模型中的四个平面坐标系的关系：像素平面坐标系（u,v）、像平面坐标系（图像物理坐标第（x,y）、相机坐标系（Xc,Yc,Zc）和世界坐标系（Xw,Yw,Zw），在每一篇介绍相机模型的文章中都有介绍。 我刚开始理解时，看着那一堆的公式十分的头晕，我相信很多初学者和我一样，但仔细想想，只不过是，我们假设了一些参数，使四个坐标系之间的坐标联系起来，这样我们就可以从拍摄的图片上一个点坐标一路反推出世界中的那个点的坐标，这样就达到了我们的目的，三维重建。而那些我们假设的参数，就是我们要标定的内外参数。1、像素坐标与像平面坐标系之间的关系 确定他们的关系之前，我们可以假设每一个像素在u
轴和v轴方向上的物理尺寸为dx和dy。仔细看下他们的模型可以推出以下公式（这个还是比较好理解的）：解释：1、dx,dy,u0,v0其实都是我们假设出来的参数，dxdy表示感光芯片上像素的实际大小，是连接像素坐标系和真实尺寸坐标系的，u0,v0是图像平面中心，最终是要我们求的内外参数。得出这个公式后我们可以运用线性代数的知识把方程用矩阵形式表示：当然我们也可以用另一种矩阵形式表示：2、相机坐标系与世界坐标系之间的关系 这两个坐标系之间的关系我们可以旋转矩阵R和平移矩阵T来得到以下关系： 公式4 解释：1、在这个公式中，R为3*3矩阵，T为3*1，0为（0，0，0），简化用Lw表示后为4*4矩阵。 3、成像投影关系（相机坐标系与像平面坐标系）在相机模型中我们可以得到以下公式： 公式5
摄像机的基本知识
电视监控系统CCD摄像机基础知识 随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的日益提高，安全防范技术在智能建筑中的地位与作用也与日俱增。闭路电视监控系统作为一种安保技术，在城市交通、高速公路、星级宾馆、智能大厦、银行、政府机关等场所越来越发挥着它的重要作用，包括现在的智能小区亦将CCTV系统作为安保及物业管理的一个重要手段。 闭路电视监控系统一般由摄像部分、传输部分、控制部分以及显示和记录部分组成，其中摄像部分是整个闭路电视监控系统的最前端，其图像信息质量直接决定了整个系统的图像质量，这就对摄像机提出了严格的要求。下面简单介绍一下摄像机的基本知识。 1、什么是CCD摄像机？ CCD是Charge Coupled Device(电荷耦合器件)的缩写，它是一种半导体成像器件，因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。 2、CCD摄像机的工作方式 被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上，CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。 3、TV制式 目前，世界上主要使用的电视广播制式有PAL、NTSC、SECAM三种，如我国大部分地区使用PAL制式，日本、韩国等东南地区及美国等欧美国家使用NTSC制式，俄罗斯则使用SECAM制式。 4、水平清晰度和垂直清晰度 垂直清晰度即是图像可以分解出多少水平线条数，最大垂直清晰度由垂直扫描总行数所决定。水平清晰度定义为图像上可以分清的垂直线条数。水平清晰度与图像传感器的像素数和视频系统的频带宽度有直接关系。水平清晰度和垂直清晰度采用统一的度量标准，所以当屏幕上的水平线条间隔和垂直线条间隔相同时，图像的垂直清晰度和水平清晰度数量应该是一样。水平清晰度和垂直清晰度数值越大，清晰度越高。
摄像头参数测试指导分析解析
摄像头测试指导手册 一、测试环境及测试条件 1、暗室：不能反光、透光、关灯后照度低于1Lx，墙面用18度灰的灰布。如无特殊 规定，为保证摄像设备拍摄测试图卡时能够输出足够的信号，拍摄时测试图卡表面照度范围应在700Lx～1200Lx之间，测试时饱和度和均匀度可根据实际调节，正常测试使用D65光源，光强度不足需使用相同光源补光。 2、在D65光源色温下，测试图卡上任何一点的照度与测试图卡中心照度差不大于10%； 在其他色温下，测试图卡上任何一点的照度与测试图卡中心照度差不大于30%，光源应采取必要的遮光措施，防止光源直射镜头。测试图卡周围应是低照度，以减少炫光，测试时应尽量避免外界光线照射。测试图卡背景采用黑或吸光型中性灰。 3、测试中可使下列标准色温：D65光源色温6500K、泛光灯色温3400K。实际测试环 境的色温标准偏差应不大于200K，色温从2700k－7500k 可调换。 4、温度20±2℃，相对湿度50±20%。 5、测试距离可根据实际任意调整。摄像头与图卡距离建议为80-130cm，实际测试中 若超过以上范围需要标注。 6、图表放臵：放臵图表时使之与相机的焦点面平行，并且使得横向看时，水平方向 的粗框与画面水平框平行。根据iso12233的规定，拍摄时让图表的有效高度正好占满画面。实际上完全按照该要求拍摄有一定难度，因此也可拍摄的稍小。此时，将乘以“整个画面的垂直像素/画面中图表的每有效高度的像素数”进行标定。 7、相机条件设定的原则：根据本标准测量分辨率时，相机参数原则上采用出厂时的 设定。采用出厂设定以外的设定进行测量时必须注明所采用的设定。若存在根据出厂时的设定无法确定的参数时，厂商将按照该相机的用户最可能使用的设定进行测量，并注明可确定该设定的信息。曝光条件、对焦、变焦位臵没有特别规定；相机的白平衡必须相对照明光源进行适当调节。 8、测试图卡照明方法图示：
解析监控摄像机常用的三大技术特点
解析监控摄像机常用的三大技术特点 目前民用监控产品中使用的通常有这样几种技术：高灵敏度材料、数字慢快门技术、彩转黑技术、被动红外成像技术等等，因为监控要求和应用场合的不同，所以在实际应用中就出现了不同的应用市场。 高灵敏度材料 使用高灵敏度材料，包括使用高灵敏度光感应材料，超高信噪比信号分析处理器件，信号处理增加一些特殊处理技术等等，以此来提高对光线较低情况下图像采集的还原效果，但是由于成本及考虑体积等方面的原因，这个虽然是最好的方案却仍然很难在短时间内被广泛应用。 目前针对CCD感光元件而言，提高感光度主要通过两种方法。由于通过物理方式增大感光面积，受设备体积限制无法实现，因此其一是在元件每一感光二极管上(单一像素)装置微小镜片变相增大感光面积的方式来获得感光度的提升，变得行之有效。这个设计就像是帮CCD挂上眼镜一样，但是CCD经过35年的发展，这种技术提升的空间也已相当有限。其二，就是通过特定的信号增强电路，根据数据运算来获得合理的曝光，但这样通常会因为CCD快速感光引起像素感光不均而形成噪点，这时拍摄出的画面颗粒感会较为明显。此时又不得不采取办法来平衡高感光度和高画质之间的矛盾，从而势必又带来更高的成本投入。 数字慢快门技术
数字慢快门技术(digitalslowshuttle)，实际上它并不是一种快门，只是它的功能在某种程度上类似于快门而已，快门(shuttle)和光圈(IRIS)都是摄像机上控制光线通过镜头，达到光捕捉效果的一个部件。也可以这样理解，光圈是光线通过镜头时能够进入的一个孔，孔的大小就是光圈的大小，孔越大，相同情况下通过的光就越多，而快门是掌握光圈开关的部分，控制光圈是处于一直开启状态还是按照一定时间间隔定时开关。 我们知道，根据人眼的视觉暂留特性，为了确保看到的图像是连续的，PAL制电视信号的标准是 25帧/秒隔行扫描，就是说，每一秒种经过我们眼前的图像实际是由25个画面构成的连续画面，在拍摄目标的时候，每隔1/25秒，一个点才能够被扫描到一次，因为是隔行扫描，每2个场才能构成一个帧，所以每1秒钟，PAL制的图像是50场，1场的时间就是快门的间隔，每一秒钟，快门必须要工作50次，才能确保输出的图像是50场/秒的PAL制图像，所以PAL制的最低快门速度是1/50秒(此时光圈实际上是一直打开的)，实际应用中，因为环境中光线可能会很强，这个时候可能会需要控制进光量，就需要控制快门速度，速度越快时，光线能够进入的时间就越少，进光量就越少，相对来说，图像就会显得比较暗，反之快门速度越慢，图像就会越亮，当光线照度不足时，即使使用1/50秒图像仍然不够亮，这就需要运用其他技术了。 根据光学理论，光是可以叠加的，虽然在很暗的环境下每个
网络摄像机基础知识介绍全解
网络摄像机基础知识介绍 网络摄像机是一种结合传统摄像机与网络技术所产生的新一代摄像机，它可以将影像通过网络传至地球另一端，且远端的浏览者不需用任何专业软件，只要标准的网络浏览器即可监视其影像。网络摄像机内置一个嵌入式芯片，采用嵌入式实时操作系统。视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过网络传送到Web服务器。网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像，授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进行操作。 网络摄像机的分类 防爆低速 球机(按云台速度可分为) 匀速 半球高速 按外观样式分枪机 红外防水机低速聚焦网络摄像机一体机(按聚焦速度可分为)高速聚焦 有线IP网络摄像机超高速聚焦按网络类型分3G网络 无线IP网络摄像机 WIFI网络 球机半球机枪机一体机红外防水机 一体机是一款电动三可变摄像机，通常是装入球机外壳中，作为球机的机芯来使用。网络摄像机的组成 网络摄像机一般由镜头、图像传感器、声音传感器、A/D转换器、处理器、图像、声音编码器，外部报警、网络接口等部分组成。 1、镜头 名词解释：镜头有两种解释，一是指由多片透镜组成，用来生成影像的光学部件。二是指开机到关机所拍摄下来的一段连续的画面，或两个剪接点之间的片段。通常我们所提到的镜头是第一中解释，即光学镜头，简称镜头。 固定光圈 按光圈分手动光圈二可变(可调焦距、聚焦、自动光圈)镜头自动光圈手动变焦三可变(可调焦距、调聚焦、调光圈) 变焦镜头二可变(可调焦距、聚焦、自动光圈)按焦距分电动变焦 定焦镜头三可变(可调焦距、调聚焦、调光圈)
1.1焦距 名词解释：指从透镜的光心到光聚集之焦点的距离。亦是照相机中，从镜片中心到底片或CCD等成像平面的距离。 光心：可以把凸透镜的中心近 似看作是光心。 摄像机的镜头是一组透镜，当 平行于主光轴的光线穿过透镜时， 会会聚到一点上，这个点叫做焦点， 焦点到透镜中心的距离，就称为焦 距。焦距固定的镜头，即定焦镜头； 焦距可以调节变化的镜头，就是变 焦镜头。相机它成的最清晰的像一 般不会正好落在焦点上，而是略大 于焦距。物距越大，像距就越小。 自动光圈手动调焦手动光圈手动变焦针孔(定焦) 定焦镜头固定光圈定焦 自动光圈定焦手动光圈定焦手动二/三可变电动二/三可变 1.2光圈 名词解释：光圈是一个用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面的光量的装置，它通常是在镜头内。 表达光圈大小我们是用f值，光圈F值 =镜头的焦距/镜头光圈的直径 完整的光圈值如下，且上一级的进光 量刚是下一级的一倍。 f1.0，f1.4，f2.0，f2.8，f4.0，f5.6， f8.0，f11，f16，f22，f32，f44，f64 F后面的数值越小，光圈越大。光圈的作用在于决定镜头的进光量，光圈越大，进光量越多；反之，则越小。简单的说就是，在快门不变的情况下，光圈越大，进光量越多，画面比较亮；光圈越小，画面比较暗。
摄像复习资料分析解析
固定加运动，推拉摇移跟，稳平准匀清，远全中近特，正侧逆，平俯仰，白加黑，看色温，三角形，主辅轮。 复习范围：林渊渊提供 详细内容：文聪 1摄像机的基本技术操作（聚焦、变焦、光圈等）。 P36-P40、P80-81 Focal length 焦距：指镜头设在无限远时，从光圈焦点瞄准的对象之间的距离。常以毫米或英寸来测量。 Zoom range 变焦幅度：也叫变焦比率(zoom ratio)，指运用变焦镜头从最远的广角位推到 最近的长焦能得到的景象。幅度通常用比率来表示；假如是20：1， 叫“变焦比例”。 Zoom lens 变焦镜头：焦距可以变化的镜头，是所有摄像机的必备设备。 F 光圈：在镜头内用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面的光量的装置 F-stop光圈值：判断镜头能进多少光的标准，例如光环上所刻有的数值： 1.7、 2.8、4、5.6、8、11、16 光圈值数字越小，光圈孔径越大，进入的光越多，大口径镜头的光圈最小。 光圈值数字越大，光圈孔径越小，进入的光越少，大口径镜头的光圈最大。 聚焦：聚焦就是旋转聚焦环，使被摄物的影像清晰（通过改变成像面的位置，使之与聚焦点重合） 变焦：调解焦距，使不必改变拍摄距离而变化景别 摄像机的自动对焦方法：把摄像机镜头对准被摄物，片刻，摄像机就能聚焦清晰 2固定画面和运动镜头的概念 固定画面：（固定镜头）摄像机的机身、机位、镜头焦距，在拍摄中均不发生变化。 画面带来的效果： 1.稳定的视觉感受 2.提供客观的参照物 3.观众视线可以在画面上随意浏览 4.镜头可塑性大，容易形成稳定的视觉节奏感 运动镜头：推、拉、摇、移、跟、甩、升、降 （运动画面）摄像机的机身、机位、镜头焦距，在拍摄中发生变化的镜头。 画面带来的效果：增强画面动感，扩大镜头视野，影响着响应的速度和节奏，赋予画面独特的感情色彩。
摄像机基础知识理论考试题与答案
摄像机基础理论考试题 姓名： 工号： 第一部分 客观题 一、 单项选择题（共 10 题，每题 3 分，共计 30 分） 1 、 安防监控系统的发展初期前端设备主要是（） A. 高清相机 B. 模拟相机 C. 网络相 机 D. 球形相机 2 、 现阶段网络高清监控系统中不是必须的设备是（） A. DVR/NVR B. 网络交换机 C. 视频编码器 D. 电源适配器 3 、 监控相机的镜头参数指标不含（） A. 光圈 B. 焦距 C. 景深 D. 靶面尺寸 4 、 某摄像机 CCD 靶面为 1/3 英寸，不可以选择使用 ( ) 英寸的镜头。 A .2/3 ” B. 1/2 ” C.1/ 4 ” D. 1 ” 5 、 光圈变大对成像产生的影响，正确的是（） A ． 景深变大 B. 图像变暗 C. 视野变大 D. 景深变小 6 、 以下哪种芯片会产生 Smear 现象 （） A .CMOS B. ISP C .DSP D. CCD 7 、 1/4 英寸靶面尺寸的图像传感器感光面对角线长度 （） 。 A.3.42 毫米 B.4 毫米 C.5 毫米 D.6.35 毫米 8 、 一副 4K 分辨率的图片分辨率是多大（） A.1920*1080 B.720*576 C . 3840*2160 D.1280*720 9 、 摄像机内部的 ISP 模块无法完成一下哪个工作 ( )。 A . 自动光圈 B. 自动曝光 C. 自动白平衡 D. 3D 降噪 10、 下列选项中，对图像景深无任何影响的是 （） 。 A. 镜头口径 B. 光 圈 C . 拍摄距离 D. 焦距 二、 多项选择题（共 5 题，每题 4 分，共计 20 分） 11、 监控相机的图像传输接口有（） 。 A. RJ45 B. RJ23 C. 模拟 BNC D. SDI 12、 相机内的中央处理器中集成的功能模块有（） 。
第10讲摄像机漫游分析解析
摄像机漫游 设置观察矩阵代码： //建立并设置观察矩阵 D3DXVECTOR3 vEyePt( 0.0f,0.0f,-15.0f ); D3DXVECTOR3 vLookatPt( 0.0f, 0.0f, 0.0f ); D3DXVECTOR3 vUpV ec( 0.0f, 1.0f, 0.0f ); D3DXMA TRIX matView; D3DXMatrixLookAtLH( &matView, &vEyePt, &vLookatPt, &vUpVec ); g_pd3dDevice->SetTransform( D3DTS_VIEW, &matView ); 观察变换---摄像机属性 通常用四个分量来确定一个摄像机相对于世界坐标系的位置和朝向：左分量、上分量、观察分量和位置分量。在世界坐标系中，这几个分量都通过向量表示，并且实际上它们为摄像机定义了一个局部坐标系， 需要将世界坐标系中的物体随着摄像机一起进行变换，以便让摄像机的坐标系与世界坐标系完全重合
摄像机变换 1．沿各分量平移 由于摄像机包含向右、向上、观察三个分量，因此可以控制摄像机分别沿这三个分量进行平移。其中，沿右分量的平移称作扫视，沿上分量的平移称作升降，而沿观察分量的平移称作平动，如图所示 2．绕各分量旋转 摄像机的另一种变换是分别绕上分量、右分量和观察分量进行旋转。其中，绕上分量的旋转称作偏航，绕右分量的旋转称作俯仰，而绕观察分量的旋转称作滚动，如图所示
3．绕观察点旋转 摄像机的平移和旋转已经能够满足简单的应用，但是有时候还需要将观察点固定，并控制摄像机围绕该点做圆周运动，以便能够从不同角度观察同一物体。因此，还需要让摄像机绕某个点进行旋转，如图所示 以摄像机在y方向上绕点l=(l x,l y,l z)旋转为例，假设当前摄像机位于p点（观察点l与p点同在y平面内），那么当摄像机按逆时针方向旋转a 角度后应该位于p’点，如图所示。 //摄像机绕Y轴旋转fAngle角度 VOID CCamera::CircleRotationY(FLOAT fAngle) { D3DXMA TRIX R; D3DXMatrixRotationAxis(&R, &m_vUpVec, fAngle); D3DXVec3TransformCoord(&m_vRightVec, &m_vRightVec, &R); D3DXVec3TransformCoord(&m_vLookVec, &m_vLookVec, &R); float dx = m_vPosition.x - m_vLookat.x; float dz = m_vPosition.z - m_vLookat.z;
最新ccd摄像机基础知识
c c d摄像机基础知识
ccd摄像机基础知识 前言什么是ccd？ 在闭路监控系统中，摄像机又称摄像头或ccd（charge coupled device）即电荷耦合元器件。严格来说，摄像机是摄像头和镜头的总称，而实际上，摄像头与镜头大部分是分开购买的，用户根据目标物体的大小和摄像头与物体的距离，通过计算得到镜头的焦距，所以每个 用户需要的镜头都是依据实际情况而定的，不 要以为摄像机（头）上已经有镜头。 摄像头的主要传感部件是ccd，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点，ccd能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移，也可将储存之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的摄象元件。是代替摄 像管传感器的新型器件。 摄物体的图像经过镜头聚焦至ccd芯片上，ccd根据光的强弱积累相应比例的电荷，各个像素积累的电荷在视频时序的控制下，逐点外移，经滤波、放大处理后，形成视频信号输出。视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。这个标准的视频信号同家用的录像机、vcd机、家用摄像机的视频输出是一样的，所以也可以录像或接到电视机上观看。 第一章摄像机发展史 第一节ccd发展简史 ccd产品问世已有30多年，从当时的20万像素发展到目前的500—800万像素，无论其市场规模还是其应用面，都得到了巨大的发展，可以说是在平稳中 逐步提高，特别是近几年来，在消费领域中的应用发展速度更快。 由于ccd的技术生产工艺复杂，目前业界只有索尼、飞利浦、柯达、松下、富士和夏普６家厂商可以批量生产，而其中最主要的供商应是索尼，飞利浦和柯达，其中，在各厂商市占率方面，索尼以50％的市占率，成为市场领导厂商。索尼从70年代研发ccd以来，即将其广泛运用在摄录放影机及广播电视等专业用摄影机等器材上，目前索尼的研发水平仍是领先于其它公司之上 目前的ccd组件，每一个像素的面积和开发初期比较起来，己缩小到1/10以下。今后在应用产品趋向小型化，高像素的要求下，单位面积将会更加的缩小。在小型化的同时，利用各种新开发的技术，使其感光度不会因为单位面积缩小而受到影响，也同时要求其性能维持或向上提升。 以下是索尼公司按年代划分而发展的ccd传感器简介： 1、had感测器
基于摄像机几何模型的视间预测方法
ISSN 1000-0054CN 11-2223/N 清华大学学报(自然科学版)J T singh ua Un iv (Sci &Tech ),2009年第49卷第8期 2009,V o l.49,N o.8w 18 http://qhx bw.chinajo https://www.sodocs.net/doc/2c611835.html, 基于摄像机几何模型的视间预测方法 朱 刚, 梅顺良 (清华大学电子工程系,北京100084) 收稿日期:2008-05-12 作者简介:朱刚(1977—),男(汉),江西,博士研究生。 通讯联系人:梅顺良,教授,E-mail:meis l@https://www.sodocs.net/doc/2c611835.html, 摘 要:多视视频编码是实现自由视角电视和三维立体电视等应用的关键技术。为了有效地提高视间预测的效率,该文基于摄像机几何模型,提出了一种新的视间预测算法,其特点是利用摄像机参数和深度信息对视差矢量进行预测,并运用亮度补偿工具和亚像素插值技术减少视差补偿误差。将新的算法集成到目前最新的多视视频编码框架H.264/A V C M V C 中后,实验结果表明,新的算法最高能节省32.82%的码率,编码增益最高可达2.067dB 。 关键词:多视视频编码;自由视角电视;摄像机几何; JM V M 中图分类号:T N 919.81 文献标识码:A 文章编号:1000-0054(2009)08-1156-04 Inter -view prediction method based on camera geometry ZH U G an g ,MEI Shun liang (Department of Electronic Engineering ,Tsinghua University ,Beij ing 100084,China )Abstract :M ulti-view video codin g (M VC )is a fundamental en coding techn iqu e for FT V (free-view point televis ion)and 3DTV (3D televis ion ).T hat effectively im proves the inter-view pr ediction efficiency.An inter-view prediction algorithm bas ed on a camera geom etry model w as developed w here the camera parameters and dep th in formation are used to predict th e dis parity vector. Illu mination compensation and s ub-pixel in terpolation are also us ed to reduce th e distortion of the dis parity compensation.H.264/AVC M VC is us ed as an exam ple to illus trate h ow the m ethod can be integr ated with conven tion al vid eo codin g https://www.sodocs.net/doc/2c611835.html,par isons sh ow that th e bit rate can be reduced by up to 32.82%by this algorithm w ith a coding gain of up to 2.067dB.Key words :mu lti-view video coding (M VC ); free-viewp oin t televis ion (FT V);cam era geometry ;JM VM 多视视频编码研究是实现三维电视、自由视角电视等应用的重要技术。由两大国际标准化组织ISO/IEC M PEG(ISO/IEC m oving pictur e ex perts gr oup )和IT U -T VCEG (IT U -T video coding ex pert g roup )组成的JVT (joint video team )已经开 始制订多视视频编码标准H.264/AVC M VC [1] 的工作,并建立了软件测试平台JMV M [2] 。 多视视频编码中,视差估计是视间预测的重要手段。在目前的H.264/AVC M VC 编码框架中,H.264/AVC 中一些经典的时域预测算法应用到了视间预测中。然而时域上运动和视间运动本质上的不同,造成这些算法对于视间预测效率的提高贡献不大。德国的Fraunhofer-HHI 研究院[3]提供的数据验证了视间预测的效率明显低于时域预测。 根据摄像机几何模型,视差矢量和物体深度以及摄像机参数密切相关。和运动矢量的随机性相比,视差矢量应该有着更好的可预测性。近年来,人们开始考虑通过摄像机几何模型或多视几何模型来提高 视间预测效率。Guo X [4] 提出了一种直接模式,运用摄像机几何模型研究2个相邻视对应块之间的运动矢量的相关性,然而这种相关性并不是非常直接,获 得的编码增益比较有限。Zhu G 等[5-6] 运用摄像机几何研究各个视差矢量之间的相关性,先通过视差搜索得到一个视差矢量,然后通过摄像机几何的映射关系,计算出另外的视差矢量。这样虽能提高视差矢量的预测精度,但也存在着一些问题。首先,视差搜索的精确性得不到保障,影响了该方法的预测性能;其次,这个方法只能用于有多个参考视的情况,对只有一个参考视的情况无法发挥作用。 基于上述分析和讨论,本文基于摄像机几何模型,提出了一种新的视间预测模式并集成到现有的H.264/AVC M VC 框架中。 1 基于摄像机几何的多视视频编码方法 基于Richard Har tley [7] 所述摄像机几何原理:
机器视觉测量中的各坐标系及其转换关系
问： 请阐述机器视觉测量中的各坐标系及其转换关系. 答：1）图像坐标系(Pixel coordinate system) 摄像机采集的数字图像在计算机内可以存储为数组，数组中的每一个元素(象素，pixel)的值即是图像点的亮度(灰度)。如图4.1所示，在图像上定义直角坐标系u-v ，每一象素的坐标(u,v)分别是该象素在数组中的列数和行数。故(u,v)是以象素为单位的图像坐标系坐标。 2）成像平面坐标系(Retinal coordinate system) 由于图像坐标系只表示象素位于数字图像的列数和行数，并没有用物理单位表示出该象素在图像中的物理位置，因而需要再建立以物理单位(例如厘米)表示的成像平面坐标系x-y ，如图4.1所示。我们用(x,y)表示以物理单位度量的成像平面坐标系的坐标。在x-y 坐标系中，原点1O 定义在摄像机光轴和图像平面的交点处， 称为图像的主点(principal point)，该点一般位于图像中心处，但由于摄像机制作的原因，可能会有些偏离，1O 在坐标系下的坐标为(u0,v0)，每个象素在x 轴和y 轴方向上的物理尺寸为dx 、dy ，两个坐标系的关系如下： 其中s'表示因摄像机成像平面坐标轴相互不正交引出的倾斜因子(skew factor)。 3）摄像机坐标系(Camera coordinate system) 摄像机成像几何关系可由图4.2表示，其中O 点称为摄像机光心，c X 轴和C Y 轴
与成像平面坐标系的x 轴和y 轴平行，C Z 轴为摄像机的光轴，和图像平面垂直。 光轴与图像平面的交点为图像主点O'，由点O 与,,C C C X Y Z 轴组成的直角坐标系 称为摄像机坐标系。OO'为摄像机焦距。 4）世界坐标系(World coordinate system) 在环境中还选择一个参考坐标系来描述摄像机和物体的位置，该坐标系称为世界坐标系。摄像机坐标系和世界坐标系之间的关系可用旋转矩阵R 与平移向量t 来描述。由此，空间中一点P 在世界坐标系和摄像机坐标系下的齐次坐标分别为(),,,1T w w w x y z 和(),,,1T C C C x y z 且存在如下关系： 其中R 是3×3正交单位矩阵，t 是3维平移向量，()00,0,0T =，M1是两个坐标系之间的联系矩阵。 4.1.2摄像机线性模型 透视投影是最常用的成像模型，可以用针孔成像模型近似表示。其特点是所有来自场景的光线均通过一个投影中心，它对应于透镜的中心。经过投影中心且垂直于图像平面的直线称为投影轴或光轴，如图4.3所示。其中111x y z 是固定在摄像机上的直角坐标系，遵循右手法则，其原点位于投影中心，1z 轴与投影重合并指向场景，C X 轴和C Y 轴与图像平面的坐标轴1x 和1y 平行，C C X Y 平面与图像平面