攝像頭成像質(zhì)量評(píng)價(jià)及方案課件

攝像頭成像質(zhì)量評(píng)價(jià)及方案主要內(nèi)容攝像頭的參數(shù)指標(biāo)攝像頭的工作原理及構(gòu)成測(cè)試方法及設(shè)備工具理論分析、計(jì)算攝像頭基本參數(shù)：清晰度、焦距、焦段、感光面積、有效距離那么，問(wèn)題來(lái)了~攝像頭該怎么選，或者說(shuō)如何測(cè)其是否符合我們的需求？不可小覷的鏡頭鏡頭的主要參數(shù)焦距（f）焦距是鏡頭和感光元件之間的距離，通過(guò)改變鏡頭的焦距，可以改變鏡頭的放大倍數(shù)，改變拍攝圖像的大小。當(dāng)物體與鏡頭的距離很遠(yuǎn)的時(shí)候，我們可用下面公式表達(dá)：鏡頭的放大倍數(shù)≈焦距/物距。

f=vD/Vf=hD/H視場(chǎng)角以光學(xué)儀器的鏡頭為頂點(diǎn)，以被測(cè)目標(biāo)的物象可通過(guò)鏡頭的最大范圍的兩條邊緣構(gòu)成的夾角，稱為視場(chǎng)角。焦距f越大，視場(chǎng)角越小，在感光元件上形成的畫(huà)面范圍越??；光圈：光圈安裝在鏡頭的后部，光圈開(kāi)得越大，通過(guò)鏡頭的光量就越大，圖像的清晰度越高；光圈開(kāi)得越小，通過(guò)鏡頭的光量就越小，圖像的清晰度越低。通常用F（光通量）來(lái)表示。F=焦距（f）/通光孔徑。相對(duì)孔徑：是指鏡頭的入射光孔直徑（D）與焦距(f)之比，即D/f;我們?？吹?mm/F1.4這樣的參數(shù)，鏡頭的焦距為6mm，光通量為1.4，可計(jì)算出通光孔徑為4.29mm。在焦距f相同的情況下，F(xiàn)后的值越小，光圈越大，到達(dá)CCD芯片的光通量就越大，鏡頭越好。清晰度：用線表示，分為水平線和垂直線，在實(shí)際的工程應(yīng)用中我們常常以水平線作為攝像機(jī)清晰度的評(píng)估指標(biāo)，線數(shù)越多，則清晰度越高。自動(dòng)增益控制（AGC）：為了使攝像機(jī)能在不同的照度條件下輸出標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，在視頻處理電路中引入了自動(dòng)增益控制（AutoGainControl），通過(guò)檢測(cè)視頻信號(hào)的平均電平值而實(shí)現(xiàn)增益反饋控制。具有AGC功能的攝像機(jī)，在低照度時(shí)的靈敏度會(huì)有所提高，但同時(shí)也放大了干擾信號(hào)，使圖像看上去有雜波。

分辨率：指屏幕水平和垂直方向所顯示的點(diǎn)數(shù)。分辨率越高，圖像就越清晰。工作距離：一般指鏡頭前端到被測(cè)物體的距離，小于最小工作距離系統(tǒng)一般不能清晰成像；景深：以鏡頭最佳聚焦時(shí)的工作距離為中心，前后存在一個(gè)范圍，在此范圍內(nèi)鏡頭都可以清晰成像。影響分辨率的因素鏡頭的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、加工精度等鏡頭的光圈越大，分辨率越高光波長(zhǎng)度越短分辨率越高同檔次的固定焦距鏡頭比變焦鏡頭分辨率高短焦鏡頭一般邊緣分辨率比中心低，長(zhǎng)焦鏡頭一般中心比邊緣分辨率低。選配鏡頭原則注意六個(gè)基本要素：

A)被攝物體的大小

B)被攝物體的細(xì)節(jié)尺寸C)物距

D)焦距

E)CCD攝像機(jī)靶面的尺寸

F)鏡頭及攝像系統(tǒng)的分辨率

感光芯片(SENSOR)CCD（ChargeCoupledDevice，電荷耦合元件）優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，噪音小，信噪比大。但是生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高、功耗高。目前CCD元件的尺寸多為1/3英寸或者1/4英寸，在相同的分辨率下，宜選擇元件尺寸較大的為好。CMOS（ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，金屬氧化物半導(dǎo)體元件）優(yōu)點(diǎn)是集成度高、功耗低(不到CCD的1/3)、成本低。但是噪音比較大、靈敏度較低、對(duì)光源要求高。在相同像素下CCD的成像往往通透性、明銳度都很好，色彩還原、曝光可以保證基本準(zhǔn)確。而CMOS的產(chǎn)品往往通透性一般，對(duì)實(shí)物的色彩還原能力偏弱，曝光也都不太好。感光面積：是指相機(jī)的感光元件的面積。面積越大越成像質(zhì)量越好。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)《IEC1146-1-1994標(biāo)準(zhǔn)》及《GB12338-90標(biāo)準(zhǔn)》。《IEC1146-1-1994標(biāo)準(zhǔn)》測(cè)量裝置包括：(1)測(cè)試卡：可選EIAJ-ANO.3清晰度卡，或EIAJ-ANO.4或NO.5多功能卡。(2)光源：3100K。(3)示波器：分選行示波器、矢置示波器TEK1741，及視頻綜合測(cè)試儀TEKVM-700A。(4)黑白監(jiān)視器：水平清晰度為1000線、有縮屏功能的監(jiān)視器。《GB12338-90標(biāo)準(zhǔn)》測(cè)量基本裝置包括：(1)測(cè)試卡：分透射式電視綜合測(cè)試圖(GB6996.1)、透射式電視線性測(cè)試圖A型(GB6996.2)、透射式電視綜合測(cè)試圖B型(GB6996.3)、透射式電視灰度測(cè)試圖A型(GB6996.12)。(2)光源：A型光源、色溫2856K。(3)電視測(cè)試信號(hào)發(fā)生器：TEK-111A。(4)示波器：TEK-1741A。(5)監(jiān)視器：松下B/W≥800線。測(cè)試方法測(cè)試監(jiān)控?cái)z像機(jī)主要測(cè)清晰度、色彩還原性、照度、逆光補(bǔ)償，其次是測(cè)其監(jiān)控?cái)z像機(jī)失真、耗電量、最低工作電壓。1.清晰度的測(cè)量：多個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，應(yīng)使用相同鏡頭，以測(cè)試卡中心圓出現(xiàn)在監(jiān)視器屏幕的左右邊為準(zhǔn)，清晰準(zhǔn)確的數(shù)出已給的刻度線共10組垂直線和10組水平線。分別代表著垂直清晰度和水平清晰度，并相應(yīng)的一組已給出了線數(shù)。如垂直350線水平800線，此時(shí)最好用黑白監(jiān)視器。測(cè)試時(shí)可在遠(yuǎn)景物聚焦，也可邊測(cè)邊聚焦。最好能兩者兼用，可看出此攝像機(jī)的差異(對(duì)遠(yuǎn)近會(huì)聚)。

4.監(jiān)控?cái)z像機(jī)逆光補(bǔ)償：測(cè)試此參數(shù)有兩種方法：一種是在暗室內(nèi)，把攝像機(jī)前側(cè)調(diào)壓燈打開(kāi)，調(diào)至最亮?xí)r，然后在燈的下方放置一圖畫(huà)或文字，把監(jiān)控?cái)z像機(jī)迎光攝像，看圖像和文字能否看清，畫(huà)面刺不刺眼，并調(diào)節(jié)AL、AX拔檔開(kāi)關(guān)，看有無(wú)變化，哪種效果最好。另一種是在陽(yáng)光充足的情況下把攝像機(jī)向窗外照，此時(shí)看圖像和文字能否看清楚。5.監(jiān)控?cái)z像機(jī)失真：看監(jiān)控?cái)z像機(jī)失真把測(cè)試卡置于攝像機(jī)前端使整個(gè)球體出現(xiàn)在屏幕上，看圓球形有無(wú)橢圓，把攝像機(jī)前移，看圓中心有無(wú)放大，再遠(yuǎn)距離測(cè)試邊、角、框有無(wú)弧形失真等。6.監(jiān)控?cái)z像機(jī)耗電量：最低工作電壓，使用萬(wàn)用表測(cè)量電流，使用小穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)電壓看。其他參數(shù)的測(cè)試極性：包括極性輸出幅度的測(cè)量，兩者均可采用示波器