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工業(yè)CCD相機(jī)的功能及參數(shù)設(shè)置
1、同步方式的選擇
對(duì)單臺(tái)工業(yè)CCD相機(jī)而言，主要的同步方式有：內(nèi)同步、外同步、電源同步及等。其具體功能如下：
內(nèi)同步：利用相機(jī)內(nèi)置的同步信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的同步信號(hào)來完成同步信號(hào)控制；
外同步：通過外置同步信號(hào)發(fā)生器將特定的同步信號(hào)送入相機(jī)的外同步輸入端，完成滿足對(duì)相機(jī)的特殊控制需要；
電源同步（線性鎖定，line lock）：用相機(jī)的AC電源完成垂直同步。
對(duì)于由多個(gè)CCD相機(jī)構(gòu)成的圖像采集系統(tǒng)，希望所有的視頻輸入信號(hào)是垂直同步的，以避免變換相機(jī)輸出時(shí)出現(xiàn)的圖像失真。此時(shí)，可利用同一個(gè)外同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的同步信號(hào)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)相機(jī)，以實(shí)現(xiàn)多相機(jī)的同步圖像采集。
2.自動(dòng)增益控制
CCD相機(jī)通常具有一個(gè)對(duì)CCD的信號(hào)進(jìn)行放大的視頻放大器，其放大倍數(shù)稱為增益。若放大器的增益保持不變，則在高亮度環(huán)境下將使視頻信號(hào)飽合。利用相機(jī)的自動(dòng)增益控制（AGC）電路可以隨著環(huán)境內(nèi)外照度的變化自動(dòng)的調(diào)整放大器的增益，從而可以使相機(jī)能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作。
3.背光補(bǔ)償
通常，CCD相機(jī)的AGC工作點(diǎn)是以通過對(duì)整個(gè)視場的信號(hào)的平均值來確定的。當(dāng)視場中包含一個(gè)很亮的背景區(qū)域和一個(gè)很暗的前景目標(biāo)時(shí)，所確定的AGC工作點(diǎn)并不*適合于前景目標(biāo)。當(dāng)啟動(dòng)背景光補(bǔ)償時(shí)，CCD相機(jī)僅對(duì)前景目標(biāo)所在的子區(qū)域求平均來確定其AGC工作點(diǎn)，從而提高了成像質(zhì)量。
4.電子快門
CCD相機(jī)一般都具備電子快門特性，電子快門不需任何機(jī)械部件。CCD相機(jī)采用電子快門控制CCD的累積時(shí)間。當(dāng)開啟電子快門時(shí)，CCD相機(jī)輸出的僅是電子快門開啟時(shí)的光電荷信號(hào)，其余光電荷信號(hào)則被泄放。目前，CCD相機(jī)的zui短電子快門時(shí)間一般為1/10000秒；當(dāng)電子快門關(guān)閉時(shí)，對(duì)NTSC制式相機(jī)，其CCD累積時(shí)間為1/60秒；對(duì)于PAL制式相機(jī)，則為1/50秒。
較高的快門速度對(duì)于觀察運(yùn)動(dòng)圖像會(huì)產(chǎn)生一個(gè)“停頓動(dòng)作”效應(yīng)，從而大大地增加了相機(jī)的動(dòng)態(tài)分辨率。同時(shí)，當(dāng)電子快門速度增加時(shí)，在CCD積分時(shí)間內(nèi)，聚焦在CCD上的光通量減少，將會(huì)降低相機(jī)的靈敏度。
5.γ（伽瑪）校正
在整個(gè)視覺系統(tǒng)中需要進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)換：CCD傳感器將光圖像轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，即所謂光電轉(zhuǎn)換；電信號(hào)經(jīng)傳輸后，在接收端由顯示設(shè)備將電信號(hào)還原為光圖像，即所謂電光轉(zhuǎn)換。為了使接收端再現(xiàn)的圖像與輸出端原圖像相一致，必須保證兩次轉(zhuǎn)換中的綜合特性具有線性特征。
CCD傳感器上的光（L）和從相機(jī)出來的信號(hào)電壓（V）之間的關(guān)系為V=Lγ。在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的TV系統(tǒng)中，相機(jī)的γ系數(shù)為0.45。對(duì)于機(jī)器視覺應(yīng)用，γ系數(shù)應(yīng)為1.0，從而為光和電壓之間提供了線性關(guān)系。
6.白平衡
白平衡功能僅用于彩色CCD相機(jī)，其主要功能是實(shí)現(xiàn)相機(jī)圖像對(duì)實(shí)際景物的反映。一般分為手動(dòng)白平衡和自動(dòng)白平衡兩種方式。
CCD相機(jī)的自動(dòng)白平衡功能一般分為連續(xù)方式和按鈕方式。處于連續(xù)方式時(shí)，相機(jī)的白平衡設(shè)置將隨著景物色溫的改變而連續(xù)地調(diào)整，范圍一般為2800~6000K。這種方式適宜于對(duì)于景物的色彩溫度在成像期間不斷改變的場合，可使色彩表現(xiàn)更加自然。但對(duì)于景物中很少甚至沒有白色時(shí)，連續(xù)的白平衡功能不能產(chǎn)生*的彩色效果；處于按鈕方式時(shí)，可先將相機(jī)對(duì)準(zhǔn)白色目標(biāo)，然后設(shè)置自動(dòng)方式開關(guān)，并保留在該位置幾秒鐘或至圖像呈現(xiàn)白色為止。在執(zhí)行白平衡后，重新設(shè)置自動(dòng)方式開關(guān)以鎖定白平衡設(shè)置，此時(shí)白平衡設(shè)置將存儲(chǔ)于相機(jī)的存儲(chǔ)器中，其范圍一般為2300~10000K。以按鈕方式設(shè)置白平衡zui為和可*，適用于大部分應(yīng)用場合。
CCD相機(jī)處于開手動(dòng)白平衡狀態(tài)時(shí)，可通過手動(dòng)方式改變圖像的紅色或蘭色狀況，有多達(dá)107個(gè)等級(jí)供調(diào)節(jié)。如增加或減少紅色各一個(gè)等級(jí)、增加或減少蘭色各一個(gè)等級(jí)等。
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