图像处理中的补光装置

2020-05-26 14:15:38 qq_40310273 阅读数 48
  • 视觉系统构成

    理解计算机视觉的概念与构成要素; 了解视觉技术发展史; 学习构建入门视觉程序; 了解计算机视觉及本课程的体系结构;

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项目来源:2019年第三届全国大学生FPGA创新设计竞赛

 

1

设计概述 

Design Introduction

 

1.1 设计目的

图像视频处理技术源于 20 世纪 20 年代,借助图像视频处理技术,人类不但可以从更多角度观察世界,更能得到众多蕴含在图像中肉眼无法察觉到的信息,是现代人们从图像视频中获取信息的必要手段。二十一世纪以来,随着计算机技术的发展,图像处理技术广泛应用到了医疗、航天航空、无人驾驶等多个领域。在医疗领域中,心率是反应人身体健康的一项重要指标,而传统的接触式测心率方法,对皮肤较脆弱的老人及幼儿身体有一定的伤害。MIT 学者 Hao-Yu 提出的欧拉视频放大算法,可将人脸视频中面部血液流动带来的颜色变化进行放大,并据此实现无接触式心率。但其计算尤为复杂,处理所需时间很长,且对环境要求较为严格。基此,我们对其算法进行优化,设计出更快运算速度, 可在更复杂环境较准确测心率的摄像头心率检测装置。本系统着眼机器视觉,是集合图像处理技术、HDMI 显示技术的智能装置, 通过网络摄像头获取人脸视频图像,通过 FPGA 进行分析处理,得到心跳信号, 并将计算得出心率值实时显示在 HDMI 屏幕上。

 

1.2 应用领域

本作品应用范围广泛,可应用于众多需要检测心率信息的场景。例如,将此设备集成到个人手机,方便用户实时掌握自己的心率信息;医院诊疗时使用 非接触式检测心率,以减少对病人的额外负担;智能手表厂商,可以将其用于 自家手表心率测量功能的优化。

 

1.3 适用范围

本系统适用于环境光线较为稳定的环境,且需要使用者裸露部分皮肤。

 

1.4 主要技术特点

非接触式心率监测,通过摄像头实时图像处理并得到准确心率值。

 

2

系统组成及功能说明

System Construction & Function Description

 

2.1 具体功能概述

摄像头位于显示器前方,被测者尽量保持静止并露出额头处于摄像头前方,摄像头采集人脸画面,并由显示器显示,fpga 系统对采集到的画面进行:自动面部识别划定检测区域、心率信号提取、结果显示等处理。最终心率检测结果将显示在显示器上。

 

2.2 系统介绍

2.2.1 原理概述

心脏周期跳动引起皮肤下血液流量的周期性起伏,使得皮肤反射光的颜色产生人眼无法察觉的微弱周期性变化,这个颜色变化可以被市面上常见的摄像头采集到。通过提取这个微弱颜色变化的频率即可得到被测者的心率。

 

2.2.2 硬件模块划分

整个系统分为三个硬件模块,分别是画面采集模块、fpga 图像处理模块、 HDMI 显示模块。画面采集模块负责收集人脸视频图像,并将其传给 fpga,利用 fpga 处理采集到的视频画面得到测试者的心率,最终将心率信息和图像画面一同输出到 HDMI 显示器进行显示。

 

2.2.3 fpga 内部软件模块划分

其中 fpga 图像处理模块使用 Xilinx 公司的 pynq 平台进行实现,其中又划 分为以下几个软件模块:画面获取模块,感兴趣区域 roi 获取(人脸识别)模块,变化信号提取模块,快速傅里叶变换模块,运动噪声分离模块,心率信号提取模块 ,画面合成与显示模块。

 

2.3 开发平台介绍

Xilinx 公司的 PYNQ-Z2 开发板是一款支持 PYNQ 开源框架的开发平台。PYNQ-Z2 除支持传统 ZYNQ 开发方式外,还可支持 Python 进行 APSoC 编程, 并且代码可直接在 PYNQ-Z2 上进行开发和调试。由于我们本次项目会进行大量图像处理。借助 python 的 OpenCV 等开源库,可以使众多图像处理步骤得到简化,有利于实现更复杂的功能。

 

2.4 各模块介绍

2.4.1.数据采集模块

使用摄像头拍摄人脸画面,通过 usb 接口与 fpga 开发板相连接。其中摄像头为 aoni 奥尼网络摄像头,其影像解析度为 1920×1080,视频帧率为 10- 30fps。

由于本文通过采集血液流过面部毛细血管引起面部颜色变化信号来测量心率,故摄像头色彩精度不能太低。

 

2.4.2. FPGA 内部软件模块

(1)画面获取部分

将网络摄像头传入的视频信号逐帧提取,以便后续处理。

 

(2)感兴趣区域 roi 获取(人脸识别)部分

人体皮肤表面下蕴含大量毛细血管,心跳带来的毛细血管流量的周期性变化对照射在皮肤上的光照的衰减程度周期性变化,且不同波长的光线衰减系数不同,产生的效果就是皮肤颜色会产生微弱的周期性变化,其频率就是心跳。相较于其他部位,人体面部的毛细血管分别尤为丰富,对光线的吸收程度相对较大,因此我们选取面部相关区域提取受试者的心率信号。经过实验分析,额头皮肤最能得到稳定的心率信号,我们最终选定额头的皮肤作为最终 roi 区域。

首先采用 Adaboost 面部检测算法从每一帧视频中识别出受测者的面部,并在面部区域中提取额头部分作为 roi 区域。Adaboost 面部检测算法识别准确率高、识别速度快、能够较好地满足系统实时性的要求。Pynq 所提供的开源库 Open CV 中支持此算法。

为给予被测者一定准备时间,系统在人脸识别成功后将进行一定时间等待,在连续识别成功一定帧数后,即人脸识别已稳定才将进行变化信号提取。

为方便被测者准确测量到心率,系统自动识别检测区域并在不同情况下会做出不同的提示。

当系统未检测到完整人脸时,系统提醒“No Face”。

 

当人脸面部离摄像头过远,系统提醒“Please Be Close”。

 

在开始测量心率时,系统屏幕提醒“Hold On!”。

 

(3)变化信号提取部分

由于心率引起的肤色变化非常微弱,其引起的数值变化量与肤色基值相比会被忽略且会被摄像头感光元件的噪声信号所淹没。

噪声处理:由于摄像头感光元件的噪声是随机产生的且均匀分布在各个像素 点上,所以我们将 roi 区域的像素点的同一通道内的数据求平均值即可有效的减 少摄像头感光元件的噪声的影响。

微弱变化提取:噪声处理后的数据二维图像阵列变为了一个随时间改变的一 个值,这个值是时间 t 的函数 I(t)。在时间 t 时刻,这个值因心率、振动等原 因发生变化,变化量为δ(t),初始条件为 I(0)=f(0)时,在 t 时刻 I(t)=I(0)+ δ(t)。处理目标是为了得到这个变化量δ(t)的频率信息,先要将δ(t)单独分 离出来。所以我们对 I(t)进行求导:

I`(t) = δ`(t)

我们这里假设δ(t)为与心率同周期的周期函数,故其导数δ`(t)依旧为周 期函数,且周期不变,因此 I`(t) = δ`(t)保留了心率的频率信息又去除了基 量 I(0)的影响。

由于画面采集是离散的一帧帧画面,故这一步处理采用前后两帧画面的数值 求差值代替(离散求导)。

 

(4)快速傅里叶变换部分

为得到信号中的频率信息,我们采用频域计算的方式得到心跳的频率,将时域空间的脉搏波信号,通过快速傅里叶变换(fft)转换到频域空间,由频谱在一定范围内找到最强的频率信号,并认定其为心率的频率。

 

 

(5)运动噪声分离部分

 

由于人会不可避免的产生晃动,这种晃动带来的信号频 率非常接近心率的频率,我们称其为运动噪声,若不对信号进行分离,将难以从最终频谱中区分心率信号和运动噪声。

上图为原始视频的四帧图像与经欧拉视频颜色放大以及对 R 通道分量进行衰减的图像。将血液流动可视化后可见心跳引起面部颜色周期性变化。可视化 RGB 色彩空间面部颜色变化同时放大了运动噪声,而对 R 通道分量衰减的图像在对面部运动颜色可视化同时得到了较好的抑制。可视化血液流动效果详情见视频。

且血红蛋白对蓝光吸收程度比对红光吸收程度要强,血液流动使得皮肤颜色在红-黄之间起伏,对 RGB 各色彩通道 的影响程度由强到弱依次为:G>B>R。而运动噪声使得皮肤只有明暗变化,对 RGB 各通道在一定范围内是等比例放大或 缩小。得到结论,RGB 彩色通道中 G 通道应包含较强的心率信号和运动噪声,而 B 通道像素数据则几乎只包含运动噪声。因此我们使用 G 通道得到的频谱以一定比例减去 B 通道的频谱,即可将心率信号从运动噪声中分离。效果如右上图所示。

 

(6)心率信号提取部分

非剧烈运动情况下成年人心率范围为 50~150 次每分钟。因此我们在频谱的 0~160 次每分钟的范围内选择最高峰所对应的频率作为心率信号输出。

 

(7)画面合成与显示部分

将人脸识别结果、roi 划定结果、心率结果、用户提示合并到摄像头拍摄画面,并通过 pynq 自带的 HDMI 显示相关的库控制 HDMI 输出我们想要的画面。

 

2.4.3.HDMI 显示模块

各种类型的 HDMI 显示器都能作为终端显示,最终得到的心率数值和摄像头画面通过 HDMI 传输到 HDMI 显示器进行显示,方便用户调整面部位置和读取心率信息。

 

 

3

完成情况及性能参数 

Final Design & Performance Parameters

 

完成情况:心率检测功能完全实现。

 

性能参数:

单次心率检测时间:45s。

心率检测精度:1 次/分钟。

适用范围:

被测者未运动、被测者激烈运动后、光线良好、光线较差但进 行补光。

得到准确心率的概率(光线良好的情况):在被测者面部运动较小时。准确率为 100%,在被测者面部运动较大时准确率高达 90%以上。(与把脉心率值误差为±5 次为准 确)。

 

 

4

总结 /Conclusions

 

4.1 主要创新点

(1)充分利用 PYNQ-2 核心板的运算性能,实现了实时无接触式高精确度检 测心率的功能。

(2)打破传统接触式心率测量方式,采用无接触式方法测量心率,被测者仅需面向摄像头静坐,该系统便可自动识别被测者并计算出心率者显示在屏幕 上。

(3)使用消费级网络摄像头做到精准的心率捕捉。

(4)用同一个 roi 区域的不同颜色通道来分离心率信号和运动噪声。

 

4.2 可扩展之处

(1)可将摄像头模块更改为红外线摄像头,即可将心率测量的环境拓展到夜间,以达到夜间睡眠实时心率检测的目的。

(2)将来对算法进行进一步改进,使得受测者即使在大范围运动也可以测量到心率。

(3)而本系统 Xilinx®提供的 PYNQ-2(PYTHON PRODUCTIVITY FOR ZYNQ)开发板,其映像是可引导的 Linux 映像,包括 pynq Python 软件包和其他开源软件包。本系统已可以在电脑上实现精准测量心率。因此本系统后期可方便进行 app,微信小程序的开发,当前主流测心率的装置多为智能手环,心率计等,其具有成本较高,等缺点,而人们如今手机无时无刻不在身边,因此基于本系统已有的算法进行 app 开发将有巨大的实用价值,由于其使用方便快捷,测量效果精准等优点,其推广普及亦较为方便。

(4)可改进系统的算法,使其在开发为 app 之后可在手机后台运作,实时监测使用手机者心率,当其心率值出现异常波动(如心跳突然剧烈增大),立即进行报警,对有心脏病的老人尤有益处。

2009-03-04 16:08:00 xiongyuefei 阅读数 867
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32款图片处理软件介绍

色友们大概没有人不知道Photoshop大名的,要想得到好的照片后期处理是必不可少的。但是Photoshop也不是万能的,况且它的资源占用也非常的大,那么有没有其他的选择呢,答案是肯定的。下面我们就来向大家介绍32款小编常用的图像处理软件。

1.名称:ExifShow 查看数码照片EXIF信息
大小:303K
软件介绍:
对DC发烧友来说,在查看一幅精美的数码照片时,肯定希望了解作者所使用的相机、曝光值、焦距值等参数,一般的做法是将这些数码照片下载回来,然后利用ACDSee等软件查看EXIF信息,由于下载或保存的过程必不可少,因此操作稍稍麻烦了一些。安装了ExifShow插件,以后当我们在IE中浏览数码照片时,只要按一下鼠标右键,快捷菜单中就会出现“查看EXIF信息”的选项,马上就可以查看。在信息列表处单击鼠标右键,可以将选中的EXIF信息复制到剪贴板中或者另存为文本文件。假如有一些数码照片显示“该图片没有EXIF信息”,说明可能是经过了某种形式的处理而导致丢失了EXIF数据,或者是用不支持EXIF的数码相机拍摄的照片。
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/1.rar

2.软件名称:ACDsee 7 简体中文化版
大小:24M
软件介绍:
ACDSee 是目前最流行的数字图象处理软件,它能广泛应用于图片的获取、管理、浏览、优化甚至和他人的分享!使用 ACDSee,你可以从数码相机和扫描仪高效获取图片,并进行便捷的查找、组织和预览。超过 50 种常用多媒体格式被一网打尽!作为最重量级看图软件,它能快速、高质量显示您的图片,再配以内置的音频播放器,我们就可以享用它播放出来的精彩幻灯片了。Acdsee 还能处理如 Mpeg 之类常用的视频文件。此外 ACDSee 是您最得心应手的图片编辑工具,轻松处理数码影像,拥有的功能像去除红眼、剪切图像、锐化、浮雕特效、曝光调整、旋转、镜像等等,还能进行批量处理哦!
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/33.ra

3名称:True Photo 4.1 中文正式版
大小:4.96M
软件介绍:
Turbo Photo是一个以数码影像为背景,面向数码相机普通用户和准专业用户而设计的一套集图片管理,浏览,处理,输出为一身的国产软件系统。如果您拥有数码相机,Turbo Photo可以完成与之相关的绝大部分工作,成为您的数码相机最好伴侣。
照片自动调整、美容、插值和打印、去除噪声、批量处理、浏览与管理....这几项是普通数码相机用户最关心的功能,以前,您也许需要下载3-5个软件来分别完成以上功能,现在您只需要拥有Turbo Photo就全部搞定。不要认为集成在一起的软件就不专业,效果就不好了。Turbo Photo的设计使用了一流的独创的图像处理技术,使得这些应用的最终效果不逊于任何单项软件,甚至有所超出,譬如她是世界上第一个具有皮肤自动检测、识别与美化全自动处理技术的软件,可以在1分钟内达到数字美容的效果;领先于几乎所有同类软件(譬如PhotoShop)的图像插值技术可以让您的130万像素相机输出A4大幅面;综合去噪技术可以有效去除感光噪声和色彩斑点。同样也是首创的,面向问题的‘照片门诊部’可以轻松的解决照片里的不足,小松博客——汇集精品文章 http://liuhuisong.blogchina.com将您的照片调整到最佳的曝光与色彩... ... 同时,Turbo Photo简单的用户界面,大量的向导功能,使得您在第一次使用的时候就能轻松上手。是真真正正的傻瓜软件。
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/3.rar

4名称:MiYa数码照片边框伴侣 1.1
大小:2.27M
软件介绍:
MiYa数码照片边框伴侣(DPFramer)是一款免费的为照片加边框的软件,它充分地利用了网上现成的边框资源,共提供了200余种的边框效果(将来可以极其方便地扩充到更多),并提供给用户更方便的操作环境,用户可以将自己喜欢的边框效果设置为"我的最爱"(可以设置多个),可以随意将各边框效果修改为自己的名称等等,该程序包里已包含很多边框效果。
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/4.rar

5名称:光影魔术手v0.14
大小:499K
软件介绍:
这是网友【释迦】编写的一款非常小巧但功能非常实用的图像处理软件,具备以下基本功能和特色:
· 正片效果:模拟反转片的效果,令照片反差更鲜明,色彩更亮丽
· 正片负冲:模拟反转负冲的效果,色彩诡异而新奇
· 黑白效果:模拟多类黑白胶片的效果,在反差、对比方面,和数码相片完全不同
· 数码补光:对曝光不足的部位进行后期补光,易用、智能,过渡自然
· 一指键白平衡:修正数码照片的色彩偏差,还原自然色彩,可以手工微调--没有调不准的照片
· 褪色旧相:模仿老照片的效果,色彩黯淡,怀旧情调
· 负片效果:模拟负片的高宽容度,增加相片的包容度
· 晚霞渲染:对天空、朝霞晚霞类明暗跨度较大的相片有特效,色彩艳丽,过渡自然
· 夜景抑噪:对夜景、大面积暗部的相片进行抑噪处理,去噪效果显著,且不影响锐度
· 死点修补:对CCD上有死点的相机,一次设定以后,就可以修补它拍摄的所有照片上的死点,极方便有效
· 所有特效处理,用户可以自由调整参数,以获得满意的效果
· 自动曝光:智能调整照片的曝光范围,令照片更迎合视觉欣赏
· 自动白平衡:智能校正白平衡不准确的照片的色调
· 其他调整包括:锐化、模糊、亮度、对比度、gamma调整、去色、RGB色调调整等等
· 其他操作包括:缩放、旋转、裁剪
· 轻松制作多种相片边框,如胶卷式、白边式等等
· 无限限次撤消操作和重做操作
· EXIF信息不受损
· 绿色、免费软件,无需安装下载后直接运行
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/5.rar

6名称:降噪软件NeatImage4.0(汉化版)
大小:1.96M
软件介绍:
NeatImage是一款功能强大的专业图片降噪软件,适合处理1600×1200以下的图像,非常适合处理曝光不足而产生大量噪波的数码照片,尽可能地减小外界对相片的干扰。NeatImage的使用很简单,界面简洁易懂。降噪过程主要分四个步骤:打开输入图像、分析图像噪点、设置降噪参数、输出图像。输出图像可以保存为TIF、JPEG或者BMP格式。
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/6.rar

7名称:Ulead COOL 360v1.0全景软件
大小:6.64M
软件介绍:
360度全景影像与广角视野新震撼友立的COOL 360提供您强大的影像缝合功能,完全不需要昂贵的专业相机或是广角镜头,简单单单三个步骤,立即将水平拍摄的数张照片连结成完整的广角影像、或是360度全景视野的虚拟实境影像。 小松博客——汇集精品文章 http://liuhuisong.blogchina.com三步骤完整组合全景影像: 1.快速取得相片:您可以直接透过扫描器或是数位相机取得数张连续影像,COOL 360内建多达90种相机镜头设定,立即自动为您的影像进行对齐、混合或是变形调整功能。 2.完美缝合影像:简单易懂的操作环境让您直接看著影像来对齐每张照片位置,还可以仔细调整每张照片的颜色、亮度、对比与角度,让影像间的结合更为完美。 3.多种输出选择: COOL 360提供输出常用的影像档,MOV影片档,以及虚拟实境的UVR文件,您也可以直接列印影像,或输出成执行文件,透过电子邮件与友人分享,更可制作成虚拟实境的网页。
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/7.rar

8名称:数码伴侣
大小:2.25M
软件介绍:
相信您手头一定有很多用数码相机拍照下来的照片吧,那么您是否留意到目前大多数数码相机都没有为数码照片添加日期的功能呢?你是否还在手工用PhotoShop等软件一个文件一个文件的为照片添加日期呢?恐怕有些旧照片具体的拍照日期您自己也记不清楚了吧?让数码照片伴侣软件来帮助您吧!
其实,数码相机在拍照时是会自动将成像时间记录到所生成的文件中去的(还包括快门速度、光圈大小等等,这些记录称为Exif信息,我们常用的ACDSee软件能查看到这些信息),利用这些记录,数码照片伴侣软件会自动将拍照时间添加到照片图像上,而且你还可以选择所添加的字体、颜色、尺寸的比例、间距的比例、注释等等。数码照片伴侣软件可以按照目录、多选文件方式成批处理照片文件,支持数码相机图像压缩格式.JPG文件和无压缩格式.TIF文件。另外,如果您喜欢的话,还可以使用本软件为.BMP、.GIF、.PNG文件添加您指定的日期。数码照片伴侣软件操作简单,成批处理方便易用,只需一键即可完成你所有数码照片文件的日期添加工作。数码照片伴侣软件带有英文版本,如果您使用非中文Windows系统同样也可以帮您达成心愿。数码照片伴侣软件是绿色软件,不向注册表、系统目录写入任何信息。
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9名称:PhotoCap142照片处理
大小:871K
软件介绍:
1.可以批次将照片打上日期,文字,加上外框等功能
2.可以批次将照片更改档名
3.可以批次将照片更改尺寸大小,auto level,去噪声,锐化影像等功能
4.可以全画面定时拨放,拨放前还可以自行排列的顺序
5.每张照片可以有独立的设定,方便你做项目管理
7.具备简单的影像处理,方便你做基本的调整与特效
8.具备大头照编辑能力,方便你制作1吋或2吋的大头照
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10名称:证件相制作软件
大小:3.84m
软件介绍:
一款证件照片制作软件,使用十分的方便。
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/10.rar

11名称:Dead Pixel Test (CCD坏点和噪点测试) 中文版
大小:165K
软件介绍:
这是一个测试数码相机CCD坏点和噪点的小程序,可以用来鉴别DC的品质。
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/11.rar

12名称:夜景噪点杀手BlackFrame
大小:371K
软件介绍:
这是一个只有300多K,功能非常实用的软件.数码相机的用友都对拍摄夜景时的噪点深恶痛绝,却又束手无策,这个软件可以成为您的有力武器.数码相机的噪点有两种,一种是随机噪点,是偶然因素带来的,位置不固定,另一种是CCD本身带来的,位置固定,这个软件用于消除后一种.拍摄时除原作品外,另外再盖上镜头盖拍一张补偿样本,两者复合运算,就能够消除第二种噪点.
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13名称:景深计算器
大小:90.9K
软件介绍:
除了可以计算景深,还可以计算超焦距,视角,EV值,放大倍率等等,是个方便的小工具.
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14名称:PHOTOSHOP自动生成图像边框
大小:49.9K
软件介绍:
动作使用方法:
把边框.atn安装到:Program FilesAdobePhotoshop 7.0PresetsPhotoshop Actions目录下载入动作:
打开ps,激活动作面板,点击右上方的三角箭头按钮,在弹出的菜单中选择载入动作,在载入动作对话框中选择动作.atn文件所在 的目录,点击确定,此时动作就会出现在动作面板中。
白框、黑框、阴影白框动作的使用方法:
打开一幅图片,点击动作左边的三角,打开动作序列,选择一个边框类型,点击面板下面的三角按钮来进行制作即可。
背景阴影边框的使用方法:
关闭所有已经打开的图片,选择背景阴影边框,点击动作面板下面的三角按钮执行动作,这时弹出一个打开文件对话框,这时选择你要加 上的背景图片,点击“确定”。随后,又弹出一个打开文件对话框,这时选择你想要加上边框的图片,点击“确定”。稍后,制作完成。 背景图片文件可以随意选择,这样,你就可以为你的图片加上各式各样的背景了。
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15名称:误删照片恢复DIR
大小:573K
软件介绍:
图象误删了,别急还可以恢复-----免费下载------
数码储存卡误删、格式化。你有这样尴尬遭遇吗?现本浪人给你一个下载的地方,不大才605KB。安装后按提示操作即可。支持硬盘恢复。
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/15.rar

16名称:S-Spline V2.2 汉化版[无锯齿图像放大工具]
大小:1.08M
软件介绍:
一个可把图像放大而没有锯齿的工具,很棒!由于软件本身的原因,该汉
化版菜单上的文字没有处理好,仍然保留了原英文版的快捷键指示,因为如果
删除了这些快捷键指示将造成其它语言也没有快捷键指示,有损软件的功能,
所以,我保留下来了,请大家谅解。该汉化版在 Win 2000/XP 下运行时,菜
单上的文字将会有些问题。特别感谢 zombieys 帮助脱壳破解,不然就不会有
该汉化版了。内附注册码。
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/16.rar

17名称:恢复数字影像的利器
大小:2.37
软件介绍:
可恢复CF卡、SM卡、IBM小硬盘、索尼记忆棒和SD等存贮介质不慎删除的图像文件。可恢复的图像格式有JPG(包括原始的EXIF拍摄参数)、TIF、PNG、GIF、BMP、Canon CRW,声音和录像格式有AVI、MOV、WAV三种。 该软件无需安装, 解压缩以后就可以使用.
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18名称:CleanSkinFX V1.0 汉化版
大小:281K
软件介绍:
这款软件可以对数码相机照的相片进行优化。例如:它可以把相片上人的面部做一些处理,可以让面部看上去更新光滑,产生一种淡化的感觉
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/18.rar

19名称:PHOTORECOVERY
大小:0.98M
软件介绍:
PHOTORECOVERY可以还原已经被你从数码相机中删除的文件,甚至于已被格式化的储存装置,它是一套可以在Windows简单操作的软件,并且与通用储存装置相容,包含:Smart Media卡、Memory Sticks卡以及Compact Flash卡、软性磁盘以及其他通用的数码影像储存装置……等等。PHOTORECOVERY的操作方法非常容易,你只需要将储存卡插入读卡机,并且在你的电脑上执行PHOTORECOVERY程序,只要按下"Start"键,泡杯茶、翘着二郎腿,等待PHOTORECOVERY帮你把不小心删除的文件救回来,原本担心将永远失去的珍贵影像,PHOTORECOVERY在弹指间帮你还原文件。
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20名称:Digital Film 1.6.2数码正片(破解版)
大小2.5M
软件介绍:
专业摄影反转片(又称正片)的影像效果清晰锐利、色彩浓郁通透,这种亮丽饱和、颗粒细腻、影调层次丰富的色彩效果一直以来备受世界顶级摄影师的青睐,可惜是试用的。
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/20.rar

21名称:照片修饰绘画--PhotoBrush照片刷子 v2.1
大小:8.73M
软件介绍:
照片刷子,小型化图形编辑软件,完全图形化操作,使用极易上手。是一种新型的图像编辑处理软件,提供各种修饰绘画调整功能,可以十分轻松地去掉你的数码图像中不想要的任何问题。Photo-Brush 具有自然与艺术喷绘工具,图象润饰与增效工具。集中了多种图象与特效调节与润饰功能。 一个很不错的绘图、照片修理软件。含有很多滤镜特效、特殊笔刷;支持压感笔。 注:非常好的作图工具!推荐下载!~@_@非常适合像我这样没有美术功底的朋友!有了它,作出专业图像将变得非常轻松!
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/21.rar
22.名称:老照片和特殊色调效果--BWorks 1
大小:520K
软件介绍:
mediachance公司的BWorks是一个非常简单的软件,估计没比它更简单的了。
这个软件就是专门处理老照片和特殊色调效果的,启动软件打开图片,选一个效果模式就可以保存了,再没有任何其他设置!
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/22.rar

23名称:图像拼接天衣无缝--PhotoSEAM
大小:6.27M
软件介绍:
给你一种武器,它能让你的图像拼接像变魔术一样,让你在纹理的无缝拼接上不再大伤脑筋。令人惊异的无缝纹理专业编辑器 适用于制作平铺背景和制图软件如Photoshop 中的Pattern等。可直接从相片中抓取区域图像制作出无缝纹理 也可用于去除相片上的景物。
一、制作平铺图像纹理
二、无缝拼接融合图片
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/23.rar

24名称:DCEnhancer 汉化版 1.3
大小:345K
软件介绍:
Digital Camera Enhance 让你的数码照片更漂亮,能帮你把数码照片上的杂点清除。只要按个钮,程序自动帮你消除杂点、让皮肤感觉更光滑,并调整颜色平衡。如果你的相片在光线不足的地方拍的,那Digital Camera Enhance就能发挥最大的功用,如果原本就拍的不错的话,那你可能看不到太大的差别…。你可以调整自动平衡、亮度(Midtones)、颜色等等,还可以看着“调整前”、“调整后”的照片调整消除杂点的程度。支持各种格式的文件,包括bmp、.jpg、.pcx、.png、.tga、.tif、.wmf和
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/24.rar

25名称:deformer(变形)
大小:5.26M
软件介绍:
Deformer 是一个很好用的图像编辑软件,它的主要功能就是对图片进行变形处理,小松博客——汇集精品文章 http://liuhuisong.blogchina.com使用它你可以做出最搞笑的图片!不用再羡慕别人的图片,自己也快快动手做一张吧,做出的图片可以导出为GIF 和AVI视频,同时此软件还支持打印输出和扫描,使用的过程也很不同,快快体验一下吧!
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/25.rar

26名称:HA_Picasa1618
大小768k
软件介绍:
Picasa 原为独立收费的图像管理,处理软件, 其界面美观华丽, 功能实用丰富. 但是现在已被 Google 收购, 并改为免费软件了, 成为了 Google 的一部分.只需拥有 Picasa, 你就可以随心所欲地体验你的数码相片了: - 自动将你的相片从你的数码相机传输到你的电脑上. - 管理图片并让你能在几秒中内查找到所需的图片.- 让你轻松地编辑, 打印以及共享相片 - 创建幻灯片, 定购打印以及其它更多!
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/26.rar

27名称:picasa2-setup-1884
大小:768K
软件介绍:
Picasa原来是收费的图像管理软件,自从去年被Google收购了之后就改成免费的了。它可以立即查找,编辑或共享图片,它会自动定位你电脑里面的所以图片,并根据日期进行组织分类生成一个可视化的相册,你可以通过拖拽方式整理你的相册并对他们加标签以便分组,还能对图片进行密码保护等。Picasa让你的图片总是保持井然有序。
Picasa当然也提供对图片的高级编辑功能,通过简单的单击就能实现强大的效果。小松博客——汇集精品文章 http://liuhuisong.blogchina.com它通过对图片进行快照的方式共享你的图片,你可以方便地email给朋友,打印,制作CD封面,立即通过Google的Hello程序实现共享,甚至可以把图片上传到你的blog上面。
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/27.rar

28名称:卡族数码全景软件中文版
大小:758
软件介绍:
全景制作软件。
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/28.rar

29名称:ACDSee60 原厂简体中文版
大小:17.8M
软件介绍:
用内附的注册机
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/29.rar

30.名称:降噪软件—Noiseware 2.03
大小:1.15m
软件介绍:
推荐一个传说中更好的降噪软件——Noiseware,据说比Neat Image好用,但是是英文版
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/30.rar

31名称:Photo-Bon棒片 V1.0 免费版(功能限制了很多的)
大小:27.9M
软件介绍:
Photo-Bon棒片数码相片优化软件,实现数码相片反转片效果,9种风格的优化操作,超简洁界面操作简便,可以以快门速度批量优化数码图片,专业的曝光、白平衡调节,方便的剪裁旋转功能,以及顶级专业的曝光显示功能。是数码摄影爱好者的必备工具。小松博客——汇集精品文章 http://liuhuisong.blogchina.com
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/31.rar

32名称:Turbo Photo 4.2 简体中文版
大小:5.35M
软件介绍:
一个以数码影像为背景,面向数码相机普通用户和准专业用户而设计的一款图像处理软件。Turbo Photo的所有功能均围绕如何让您的照片更出色这样一个主题而设计。每个功能都针对了数码相机本身的特点和最常见的问题。通过Turbo Photo,您能很轻易的掌握和控制组成优秀摄影作品的多个元素:曝光、色彩、构图、锐度、反差等等。一目了然的界面和操作,使得每一个没有任何图像处理基础的用户都能够在最短的时间内体会到数码影像处理的乐趣。同时,Turbo Photo还为进阶用户提供了较专业的调整处理手段,为您对作品的细微控制、调整提供了可能。
注册信息:Name:zcdown Company:www.zcdown.com Code:DAKTL-37910-258192-WBFW3
橡树下载:http://www1.xiangshu.com/download/software/32.rar

解压缩密码:xiangshu.com

2016-05-04 09:47:56 qq_29350001 阅读数 10533
  • 视觉系统构成

    理解计算机视觉的概念与构成要素; 了解视觉技术发展史; 学习构建入门视觉程序; 了解计算机视觉及本课程的体系结构;

    2701人学习 CSDN就业班
    免费试看

自然界存在着各种波长的光线,通过折射人眼能看到不同颜色的光线,这就是光线的波长不同所导致的。其实还有许多光线是人眼看不到的,人眼识别光线的波长范围在320nm-760nm之间,超过760nm的光线人眼就无法见到,比如红外光(波长一般在850nm)等。但是CMOS传感器芯片可以看到绝大部分波长的光线,这样就造成了传感器“看”见的与人眼看见的图像不一样的情形。图像处理算法只针对传感器“看见”的图像处理,因为有一部分光人眼是看不见的,这样处理完的图像人眼看起来就会偏色,比如黑色偏灰,绿色偏紫等。为了纠正这个问题,需要给CMOS传感器戴个“眼镜”,滤除人眼不可见的红外光,达到与人眼看到的图像一致的目的。而晚上因为普遍采用红外灯进行补光,所以在晚上的时候必须要摘掉这个“眼镜”,让红外光透到CMOS表面,达到补光的目的。下面我们从几个方面简单探讨一下这个问题。

1.      什么是IR-CUT

        所谓IR-CUT可以简单理解为CMOS的“眼镜”,它包括“镜片”与“眼镜摘除装置”,“镜片”即滤光片,“眼镜摘除装置”即IR-CUT机械结构件。 镜片有2片,一片用于白天滤除红外光,一片用于晚上全透光。2个镜片由IR-CUT马达进行控制,轮流上岗,白天用滤红外片,图像不偏色,晚上用全透片,提高感光度。滤光片在材质上面有玻璃与石英之分,产地有国产与进口之分,一般**的滤光片为了达到最好的效果,都是根据芯片的光谱图来定制滤光片的,滤光片的种种差异导致了比较大的价格差,好的滤光片在图像的清晰度,细腻程度上面均有明显的提升。

IR=infrared=红外线
CUT=滤、减

2.      什么情况下需要使用IR-CUT

        IPC网络摄像机一般对图像要求较高,要求白天图像不偏色,晚上用红外灯补光夜视效果好,需要用IR-CUT。
        目前**CMOS使用场合主要有3种:
  •         1)用在不需要补光的场合,如酒店大堂,24小时便利店等,24小时都是有较充足光源的;
        2)用白光灯补光的场合,如道路监控,需要图像始终是彩色的;
        3)用红外灯补光的场合,如学校监控、小区监控等,需要补光且需要具有一定的隐蔽性,对周围环境干扰较小。
        IPC网络摄像机目前对于第3)种场景,是必须要使用IR-CUT的,对于第1)种场景,可以考虑选用IR-CUT,以增强色彩的还原度。

3.       使用IR-CUT需注意事项
综上所述,使用IR-CUT的场景有2种:
1)  不配红外补光灯,比如普通枪机;
2)  标配红外补光灯,比如防水枪机;
因为IR-CUT白天的滤光片会完全滤除红外光,所以红外灯对于白天的CMOS来说被完全滤除了,相当于没有红外灯,对于晚上的CMOS来说相当于一个很亮的手电筒进行补光。
所以对于场景1),IPC网络摄像机需要确保环境中没有红外光源,比如别的红外枪机,否则IR-CUT会出现来回反复切换的情况。对于场景2,红外灯需要有一个同步信号输出到CMOS板,以“告知”CMOS板当前红外灯是处于打开启还是关闭的状态,IR-CUT切换与红外灯同步,以防止出现来回切换的情况。

在我们的客户端/WEB软件中,设备配置->摄像机参数配置中有IR-CUT工作模式的选项。是根据红外灯同步切换还是根据亮度自动切换?默认是根据红外灯同步切换,对于没有使用红外灯的场合,需要配置成根据亮度自动切换。

4.       使用IR-CUT的特殊要求

使用IR-CUT配红外灯时,必需在灯板上有一个同步信号输出到CMOS板,以“告知”CMOS板当前红外灯是处于打开还是关闭状态,这是目前所有带红外灯配IR-CUT的CMOS都需要的,我们的也不例外。灯板需要输出一个同步信号给我们CMOS板,红外灯不亮输出0V,红外灯亮输出3.3V,不能高于3.3V,否则会烧坏我们的主控板。

5.       增强夜视效果技巧
有些客户对夜视效果要求比较高,希望能看得更远,更清楚,下面有几个小的技巧可以参考一下。
1)加大红外灯的功率。这个对提高夜视效果是立竿见影的,比如可以选择多颗阵列灯等;
2)在图像颜色中设置晚上的时间段,同时提高亮度与对比度,可以提高夜视效果; 

3)在摄像机参数中打开电子慢快门等级,可以设置为“强”,或根据需要选择合适的等级。注意:在打开电子慢快门的时候,帧率会有所降低,画面中有大的物体快速移动的时候(如汽车),会出现拖尾现象。

6.  工作原理

IR-CUT双滤光片切换器对于摄像机的作用
修正白天偏色问题,提升夜晚亮度。
IR-CUT双滤光片切换器的原理
IR-CUT双滤光片切换器是由:滤光片(一片红外截止或吸收滤光片和一片全透光谱滤光片) + 动力部分(可以是电磁、电机或其他动力源)构成。
自然界存在着各种波长的光线,人眼识别光线的波长范围在320nm-760nm之间, 超过320nm-760nm的光线人眼就无法见到,比如红外光、紫外线等

摄像机的成像元器件CCD或CMOS可以看到绝大部分波长的光线,由于各种光线的参与,摄像机所还原出的颜色与肉眼所见在色彩上存在偏差,为尽力解决色偏问题:现行方案是在CCD前贴一块单层或多层(同时让可见光和红外光通过)双峰滤光片。在白天由于红外及其他杂光进入CCD会干扰色彩还原,如绿色植物变得灰白,红色衣服变淡等等(有阳光室外环境尤其明显);在夜间由于双峰滤光片的过滤作用,使CCD不能充分利用所有光线,噪点及其低照性能难以令人满意。
IR-CUT双滤光片切换器在白天的光线充分时,红外截止滤光片工作,CCD还原出真实彩色,当夜间光线不足时,红外截止/吸收滤光片自动移开,全透光谱滤光片开始工作,使CCD充分利用到所有光线,从而大大提高了低照性能。
IR-CUT双滤光片切换器好坏区分
IR-CUT的好坏来自于三个方面:
1、滤光片
2、动力驱动部分
3、控制电路

工作原理
在摄像机的镜头前,内置一个全光谱透镜薄膜,由一个微电子电机驱动。
当CMOS/CCD感光芯片吸收到自然界的各种波长前,双滤光片根据侦测到的实际光线,阻挡/放行通过镜头的光线,使CMOS/CCD能够得到最恰当的成像光线,这样后期得到的图像就能得到一个最佳值,当然也得到一个最佳画面。这一切都是自动进行,不需要人工干预哦!


扩展:

1. 什么是滤光片
能衰减光强度,改变光谱成分或限定振动面的光学零件。
2. 为什么需要滤光片
失焦,偏色,摩尔纹,夜间灵敏度等问题。
3. 需要什么样的滤光片
白天滤除红外线,晚上全光谱透过,白天晚上均偏光修正。
4. 怎样得到滤光片
滤光片参数(依商家不同而不同):材料,尺寸,入射角,
中心波长,半高宽,峰值透过率,截止深度通光口径,应用领域等。


网络摄像机的工作原理:


网络摄像机首先采集图像,然后把采集到的图像信息转换
成光电讯号。这些光电讯号随之被网络摄像机从模拟信号转换成
数字信号,经过压缩处理后然后被传送到网络上。 摄像机镜头
采集图像到传感器(CCD/COMS)。在这些图像信号到达传感器之
前要先通过滤光片,过滤掉一些红外光,使得只有合适的光线才
可以最终被显示出来。传感器之后把这些由光讯号组成的信转化
成电信号。然后,这些电信号被转换为数字讯号在网络上进行传
输。


部分转自: http://bbs.hc360.com/thread-3862383-1-1.html

2017-11-27 14:37:41 LG1259156776 阅读数 775
  • 视觉系统构成

    理解计算机视觉的概念与构成要素; 了解视觉技术发展史; 学习构建入门视觉程序; 了解计算机视觉及本课程的体系结构;

    2701人学习 CSDN就业班
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自然界存在着各种波长的光线,通过折射人眼能看到不同颜色的光线,这就是光线的波长不同所导致的。其实还有许多光线是人眼看不到的,人眼识别光线的波长范围在320nm-760nm之间,超过760nm的光线人眼就无法见到,比如红外光(波长一般在850nm)等。但是CMOS传感器芯片可以看到绝大部分波长的光线,这样就造成了传感器“看”见的与人眼看见的图像不一样的情形。图像处理算法只针对传感器“看见”的图像处理,因为有一部分光人眼是看不见的,这样处理完的图像人眼看起来就会偏色,比如黑色偏灰,绿色偏紫等。为了纠正这个问题,需要给CMOS传感器戴个“眼镜”,滤除人眼不可见的红外光,达到与人眼看到的图像一致的目的。而晚上因为普遍采用红外灯进行补光,所以在晚上的时候必须要摘掉这个“眼镜”,让红外光透到CMOS表面,达到补光的目的。下面我们从几个方面简单探讨一下这个问题。

1.      什么是IR-CUT

        所谓IR-CUT可以简单理解为CMOS的“眼镜”,它包括“镜片”与“眼镜摘除装置”,“镜片”即滤光片,“眼镜摘除装置”即IR-CUT机械结构件。 镜片有2片,一片用于白天滤除红外光,一片用于晚上全透光。2个镜片由IR-CUT马达进行控制,轮流上岗,白天用滤红外片,图像不偏色,晚上用全透片,提高感光度。滤光片在材质上面有玻璃与石英之分,产地有国产与进口之分,一般**的滤光片为了达到最好的效果,都是根据芯片的光谱图来定制滤光片的,滤光片的种种差异导致了比较大的价格差,好的滤光片在图像的清晰度,细腻程度上面均有明显的提升。

IR=infrared=红外线
CUT=滤、减

2.      什么情况下需要使用IR-CUT

        IPC网络摄像机一般对图像要求较高,要求白天图像不偏色,晚上用红外灯补光夜视效果好,需要用IR-CUT。
        目前**CMOS使用场合主要有3种:
  •         1)用在不需要补光的场合,如酒店大堂,24小时便利店等,24小时都是有较充足光源的;
        2)用白光灯补光的场合,如道路监控,需要图像始终是彩色的;
        3)用红外灯补光的场合,如学校监控、小区监控等,需要补光且需要具有一定的隐蔽性,对周围环境干扰较小。
        IPC网络摄像机目前对于第3)种场景,是必须要使用IR-CUT的,对于第1)种场景,可以考虑选用IR-CUT,以增强色彩的还原度。

3.       使用IR-CUT需注意事项
综上所述,使用IR-CUT的场景有2种:
1)  不配红外补光灯,比如普通枪机;
2)  标配红外补光灯,比如防水枪机;
因为IR-CUT白天的滤光片会完全滤除红外光,所以红外灯对于白天的CMOS来说被完全滤除了,相当于没有红外灯,对于晚上的CMOS来说相当于一个很亮的手电筒进行补光。
所以对于场景1),IPC网络摄像机需要确保环境中没有红外光源,比如别的红外枪机,否则IR-CUT会出现来回反复切换的情况。对于场景2,红外灯需要有一个同步信号输出到CMOS板,以“告知”CMOS板当前红外灯是处于打开启还是关闭的状态,IR-CUT切换与红外灯同步,以防止出现来回切换的情况。

在我们的客户端/WEB软件中,设备配置->摄像机参数配置中有IR-CUT工作模式的选项。是根据红外灯同步切换还是根据亮度自动切换?默认是根据红外灯同步切换,对于没有使用红外灯的场合,需要配置成根据亮度自动切换。

4.       使用IR-CUT的特殊要求

使用IR-CUT配红外灯时,必需在灯板上有一个同步信号输出到CMOS板,以“告知”CMOS板当前红外灯是处于打开还是关闭状态,这是目前所有带红外灯配IR-CUT的CMOS都需要的,我们的也不例外。灯板需要输出一个同步信号给我们CMOS板,红外灯不亮输出0V,红外灯亮输出3.3V,不能高于3.3V,否则会烧坏我们的主控板。

5.       增强夜视效果技巧
有些客户对夜视效果要求比较高,希望能看得更远,更清楚,下面有几个小的技巧可以参考一下。
1)加大红外灯的功率。这个对提高夜视效果是立竿见影的,比如可以选择多颗阵列灯等;
2)在图像颜色中设置晚上的时间段,同时提高亮度与对比度,可以提高夜视效果; 

3)在摄像机参数中打开电子慢快门等级,可以设置为“强”,或根据需要选择合适的等级。注意:在打开电子慢快门的时候,帧率会有所降低,画面中有大的物体快速移动的时候(如汽车),会出现拖尾现象。

6.  工作原理

IR-CUT双滤光片切换器对于摄像机的作用
修正白天偏色问题,提升夜晚亮度。
IR-CUT双滤光片切换器的原理
IR-CUT双滤光片切换器是由:滤光片(一片红外截止或吸收滤光片和一片全透光谱滤光片) + 动力部分(可以是电磁、电机或其他动力源)构成。
自然界存在着各种波长的光线,人眼识别光线的波长范围在320nm-760nm之间, 超过320nm-760nm的光线人眼就无法见到,比如红外光、紫外线等

摄像机的成像元器件CCD或CMOS可以看到绝大部分波长的光线,由于各种光线的参与,摄像机所还原出的颜色与肉眼所见在色彩上存在偏差,为尽力解决色偏问题:现行方案是在CCD前贴一块单层或多层(同时让可见光和红外光通过)双峰滤光片。在白天由于红外及其他杂光进入CCD会干扰色彩还原,如绿色植物变得灰白,红色衣服变淡等等(有阳光室外环境尤其明显);在夜间由于双峰滤光片的过滤作用,使CCD不能充分利用所有光线,噪点及其低照性能难以令人满意。
IR-CUT双滤光片切换器在白天的光线充分时,红外截止滤光片工作,CCD还原出真实彩色,当夜间光线不足时,红外截止/吸收滤光片自动移开,全透光谱滤光片开始工作,使CCD充分利用到所有光线,从而大大提高了低照性能。
IR-CUT双滤光片切换器好坏区分
IR-CUT的好坏来自于三个方面:
1、滤光片
2、动力驱动部分
3、控制电路

工作原理
在摄像机的镜头前,内置一个全光谱透镜薄膜,由一个微电子电机驱动。
当CMOS/CCD感光芯片吸收到自然界的各种波长前,双滤光片根据侦测到的实际光线,阻挡/放行通过镜头的光线,使CMOS/CCD能够得到最恰当的成像光线,这样后期得到的图像就能得到一个最佳值,当然也得到一个最佳画面。这一切都是自动进行,不需要人工干预哦!


扩展:

1. 什么是滤光片
能衰减光强度,改变光谱成分或限定振动面的光学零件。
2. 为什么需要滤光片
失焦,偏色,摩尔纹,夜间灵敏度等问题。
3. 需要什么样的滤光片
白天滤除红外线,晚上全光谱透过,白天晚上均偏光修正。
4. 怎样得到滤光片
滤光片参数(依商家不同而不同):材料,尺寸,入射角,
中心波长,半高宽,峰值透过率,截止深度通光口径,应用领域等。


网络摄像机的工作原理:


网络摄像机首先采集图像,然后把采集到的图像信息转换
成光电讯号。这些光电讯号随之被网络摄像机从模拟信号转换成
数字信号,经过压缩处理后然后被传送到网络上。 摄像机镜头
采集图像到传感器(CCD/COMS)。在这些图像信号到达传感器之
前要先通过滤光片,过滤掉一些红外光,使得只有合适的光线才
可以最终被显示出来。传感器之后把这些由光讯号组成的信转化
成电信号。然后,这些电信号被转换为数字讯号在网络上进行传
输。

2018-05-26 14:29:50 u010783226 阅读数 2798
  • 视觉系统构成

    理解计算机视觉的概念与构成要素; 了解视觉技术发展史; 学习构建入门视觉程序; 了解计算机视觉及本课程的体系结构;

    2701人学习 CSDN就业班
    免费试看

自然界存在着各种波长的光线,通过折射人眼能看到不同颜色的光线,这就是光线的波长不同所导致的。其实还有许多光线是人眼看不到的,人眼识别光线的波长范围在320nm-760nm之间,超过760nm的光线人眼就无法见到,比如红外光(波长一般在850nm)等。但是CMOS传感器芯片可以看到绝大部分波长的光线,这样就造成了传感器“看”见的与人眼看见的图像不一样的情形。图像处理算法只针对传感器“看见”的图像处理,因为有一部分光人眼是看不见的,这样处理完的图像人眼看起来就会偏色,比如黑色偏灰,绿色偏紫等。为了纠正这个问题,需要给CMOS传感器戴个“眼镜”,滤除人眼不可见的红外光,达到与人眼看到的图像一致的目的。而晚上因为普遍采用红外灯进行补光,所以在晚上的时候必须要摘掉这个“眼镜”,让红外光透到CMOS表面,达到补光的目的。下面我们从几个方面简单探讨一下这个问题。

1.      什么是IR-CUT

        所谓IR-CUT可以简单理解为CMOS的“眼镜”,它包括“镜片”与“眼镜摘除装置”,“镜片”即滤光片,“眼镜摘除装置”即IR-CUT机械结构件。 镜片有2片,一片用于白天滤除红外光,一片用于晚上全透光。2个镜片由IR-CUT马达进行控制,轮流上岗,白天用滤红外片,图像不偏色,晚上用全透片,提高感光度。滤光片在材质上面有玻璃与石英之分,产地有国产与进口之分,一般**的滤光片为了达到最好的效果,都是根据芯片的光谱图来定制滤光片的,滤光片的种种差异导致了比较大的价格差,好的滤光片在图像的清晰度,细腻程度上面均有明显的提升。

IR=infrared=红外线
CUT=滤、减

2.      什么情况下需要使用IR-CUT

        IPC网络摄像机一般对图像要求较高,要求白天图像不偏色,晚上用红外灯补光夜视效果好,需要用IR-CUT。
        目前**CMOS使用场合主要有3种:
  •         1)用在不需要补光的场合,如酒店大堂,24小时便利店等,24小时都是有较充足光源的;
        2)用白光灯补光的场合,如道路监控,需要图像始终是彩色的;
        3)用红外灯补光的场合,如学校监控、小区监控等,需要补光且需要具有一定的隐蔽性,对周围环境干扰较小。
        IPC网络摄像机目前对于第3)种场景,是必须要使用IR-CUT的,对于第1)种场景,可以考虑选用IR-CUT,以增强色彩的还原度。

3.       使用IR-CUT需注意事项
综上所述,使用IR-CUT的场景有2种:
1)  不配红外补光灯,比如普通枪机;
2)  标配红外补光灯,比如防水枪机;
因为IR-CUT白天的滤光片会完全滤除红外光,所以红外灯对于白天的CMOS来说被完全滤除了,相当于没有红外灯,对于晚上的CMOS来说相当于一个很亮的手电筒进行补光。
所以对于场景1),IPC网络摄像机需要确保环境中没有红外光源,比如别的红外枪机,否则IR-CUT会出现来回反复切换的情况。对于场景2,红外灯需要有一个同步信号输出到CMOS板,以“告知”CMOS板当前红外灯是处于打开启还是关闭的状态,IR-CUT切换与红外灯同步,以防止出现来回切换的情况。

在我们的客户端/WEB软件中,设备配置->摄像机参数配置中有IR-CUT工作模式的选项。是根据红外灯同步切换还是根据亮度自动切换?默认是根据红外灯同步切换,对于没有使用红外灯的场合,需要配置成根据亮度自动切换。

4.       使用IR-CUT的特殊要求

使用IR-CUT配红外灯时,必需在灯板上有一个同步信号输出到CMOS板,以“告知”CMOS板当前红外灯是处于打开还是关闭状态,这是目前所有带红外灯配IR-CUT的CMOS都需要的,我们的也不例外。灯板需要输出一个同步信号给我们CMOS板,红外灯不亮输出0V,红外灯亮输出3.3V,不能高于3.3V,否则会烧坏我们的主控板。

5.       增强夜视效果技巧
有些客户对夜视效果要求比较高,希望能看得更远,更清楚,下面有几个小的技巧可以参考一下。
1)加大红外灯的功率。这个对提高夜视效果是立竿见影的,比如可以选择多颗阵列灯等;
2)在图像颜色中设置晚上的时间段,同时提高亮度与对比度,可以提高夜视效果; 

3)在摄像机参数中打开电子慢快门等级,可以设置为“强”,或根据需要选择合适的等级。注意:在打开电子慢快门的时候,帧率会有所降低,画面中有大的物体快速移动的时候(如汽车),会出现拖尾现象。

6.  工作原理

IR-CUT双滤光片切换器对于摄像机的作用
修正白天偏色问题,提升夜晚亮度。
IR-CUT双滤光片切换器的原理
IR-CUT双滤光片切换器是由:滤光片(一片红外截止或吸收滤光片和一片全透光谱滤光片) + 动力部分(可以是电磁、电机或其他动力源)构成。
自然界存在着各种波长的光线,人眼识别光线的波长范围在320nm-760nm之间, 超过320nm-760nm的光线人眼就无法见到,比如红外光、紫外线等

摄像机的成像元器件CCD或CMOS可以看到绝大部分波长的光线,由于各种光线的参与,摄像机所还原出的颜色与肉眼所见在色彩上存在偏差,为尽力解决色偏问题:现行方案是在CCD前贴一块单层或多层(同时让可见光和红外光通过)双峰滤光片。在白天由于红外及其他杂光进入CCD会干扰色彩还原,如绿色植物变得灰白,红色衣服变淡等等(有阳光室外环境尤其明显);在夜间由于双峰滤光片的过滤作用,使CCD不能充分利用所有光线,噪点及其低照性能难以令人满意。
IR-CUT双滤光片切换器在白天的光线充分时,红外截止滤光片工作,CCD还原出真实彩色,当夜间光线不足时,红外截止/吸收滤光片自动移开,全透光谱滤光片开始工作,使CCD充分利用到所有光线,从而大大提高了低照性能。
IR-CUT双滤光片切换器好坏区分
IR-CUT的好坏来自于三个方面:
1、滤光片
2、动力驱动部分
3、控制电路

工作原理
在摄像机的镜头前,内置一个全光谱透镜薄膜,由一个微电子电机驱动。
当CMOS/CCD感光芯片吸收到自然界的各种波长前,双滤光片根据侦测到的实际光线,阻挡/放行通过镜头的光线,使CMOS/CCD能够得到最恰当的成像光线,这样后期得到的图像就能得到一个最佳值,当然也得到一个最佳画面。这一切都是自动进行,不需要人工干预哦!


扩展:

1. 什么是滤光片
能衰减光强度,改变光谱成分或限定振动面的光学零件。
2. 为什么需要滤光片
失焦,偏色,摩尔纹,夜间灵敏度等问题。
3. 需要什么样的滤光片
白天滤除红外线,晚上全光谱透过,白天晚上均偏光修正。
4. 怎样得到滤光片
滤光片参数(依商家不同而不同):材料,尺寸,入射角,
中心波长,半高宽,峰值透过率,截止深度通光口径,应用领域等。


网络摄像机的工作原理:


网络摄像机首先采集图像,然后把采集到的图像信息转换
成光电讯号。这些光电讯号随之被网络摄像机从模拟信号转换成
数字信号,经过压缩处理后然后被传送到网络上。 摄像机镜头
采集图像到传感器(CCD/COMS)。在这些图像信号到达传感器之
前要先通过滤光片,过滤掉一些红外光,使得只有合适的光线才
可以最终被显示出来。传感器之后把这些由光讯号组成的信转化
成电信号。然后,这些电信号被转换为数字讯号在网络上进行传
输。