摘自:https://mp.weixin.qq.com/s/i5FctYsd8sOhTlZen9P-eQ
1:工业相机的噪声是什么意思?
根据欧洲相机测试标准EMVA1288 中,定义的相机中的噪声从总体上可分为两类:
一类是由有效信号带来的符合泊松分布的统计涨落噪声,也叫散粒噪声(shot noise),这种噪声对任何相机都是相同的,不可避免,尤其确定的计算公式。(就是:噪声的平方= 信号的均值)。
第二类是相机自身固有的与信号无关的噪声,它是由图像传感器读出电路、相机信号处理与放大电路等带来的噪声,每台相机的固有噪声都不一样。
另外,对数字相机来说,对视频信号进行模拟转换时会产生量化噪声,量化位数越高,噪声越低。
2:工业相机的信噪比什么意思?
特定参数(信号)值与非特异性参数(噪声)的比值。如实验中样品的放射性与本底放射性强度之比;荧光在X射线底片上所造成的感光强度与非特异感光背景强度之比;序列同源性比较时,配对与非配对序列之比等。信噪比的值越大,图像的质量就越高
3:工业相机中动态范围是什么意思?
相机的动态范围表明相机探测光信号的范围,动态范围可用两种方法来界定,一种是光学动态范围,指饱和时最大光强与等价于噪声输出的光强的比值,由芯片的特性决定。另一种是电子动态范围,他指饱和电压和噪声电压之间的比值。对于固定相机其动态范围是一个定值,不随外界条件变化而变化。在线性响应去,相机的动态范围定义为饱和曝光量与噪声等效曝光量的比值:动态范围=光敏元的满阱容量/等效噪声信号动态范围可用倍数、dB 或Bit 等方式来表示。动态范围大,则相机对不同的光照强度有更强的适应能力。
4:如何提高工业相机的动态范围
相机动态范围成像的目的就是要正确地表示真实世界中从太阳光直射到最暗的阴影这样大的范围亮度,以下技术可以提高相机动态范围。
1. 对数响应:设置对数视频放大电路,增大成像器件的动态范围。
2. 深沟道技术:使用厚度为40左右的高阻硅制作CCD,在保持薄型CCD的量子效率高的优点基础上,同时提高红光的量子效率。
3. 双曝光:对传感器做曝光设置,弱光时自动采用长时间曝光,强光时自动采用短时间曝光,提高成像器件适应目标光强变化的能力,适合光强变化剧烈场合。
5:工业相机里的像元深度是什么意思?
数字相机输出的数字信号,即像元灰度值,具有特殊的比特位数,称为像元深度。对于黑白相机这个值的方位通常是8-16bit。像元深度定义了灰度由暗道亮的灰阶数。例如,对于8bit的相机0 代表全暗而255 代表全亮。介于0 和25 之间的数字代表一定的亮度指标。10bit 数据就有1024个灰阶而12bit有4096个灰阶。每一个应用我们都要仔细考虑是否需要非常细腻的灰度等级。从8bit上升到10bit 或者12bit 的确可以增强测量的精度,但是也同时降低了系统的速度,并且提高了系统集成的难度(线缆增加,尺寸变大),因此我们也要慎重选择。
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