第二章数字图像处理系统介绍第1页，共46页，星期日，2025年，2月5日
内容概要：2§2.1系统简介§2.2电视摄像机§2.3CCD摄像机§2.4CMOS摄像机§2.5图像采集卡第2页，共46页，星期日，2025年，2月5日
§2.1系统简介3图2.1基本数字图像处理系统第3页，共46页，星期日，2025年，2月5日
数字图像处理系统的组成CMOS摄像机电视摄像机CCD摄像机伪彩色图像采集卡■图像采集设备：摄像机、数码相机、扫描仪和数字图像采集卡■计算机处理系统：PC机真彩色图像采集卡■显示和输出设备：打印机、绘图仪4第4页，共46页，星期日，2025年，2月5日
?§2.2.1 黑白电视摄像机?§2.2.2 彩色电视摄像机5§2.2电视摄像机第5页，共46页，星期日，2025年，2月5日
聚焦极电子枪阴极控制极6加速极光电靶偏转磁场输出R图2.2光电管式摄像管结构图§2.2.1 黑白电视摄像机一、图像信号的产生第6页，共46页，星期日，2025年，2月5日
图2.3电子束的扫描方式ANNACBBA帧扫描逆程帧扫描正程行扫描逆程行扫描正程BACN第7页，共46页，星期日，2025年，2月5日
主要组成部分及原理光电转换电子束光电靶图像信号加速阳极聚焦极12 3 4 5 6 7 86464A 阴极+ERL等效电路8靶面像素排列第8页，共46页，星期日，2025年，2月5日
二、电视图像信号的相关参数91。摄像机的扫描行数图2.4对角线方向出现的阶梯轮廓在显示器上显示的效果仍然是模拟量——决定图像的分辨率第9页，共46页，星期日，2025年，2月5日
h：图像画面的高度Z：摄像机的扫描行数S：象素正方形的边长a：观察者距离电视屏的距离?：人眼的极限分辨率?：观察者对整个画面的视角a图2.5画面最少象素的估算bhZ(b/h)Zh/z=S S??第10页，共46页，星期日，2025年，2月5日
当?=1’时,那么人眼正好看到s高度时：tg(?/2)=(s/2)/a??/2tg(?/2)=(h/2)/a取观察距离：a? 5.5h,则?近似取为10oZ＝h/S??/? =600行设宽高比：b/h=4/3则画面最少象素总数：N=Z2·b/h=4.8?10511第11页，共46页，星期日，2025年，2月5日
%国际标准规定的电视制式12PAL（Phase Alternating Line）制式中国 电视画面扫描行数为625行NTSC （National Television System Committee）制式美国、日本 电视画面扫描行数为525行行相位交替制式平衡正交调制制式最终存储在计算机中的总像素数由图像卡决定第12页，共46页，星期日，2025年，2月5日
电视图像显示频率（图像的活动分辨率）视觉暂留（16幅/秒）13PAL制式： 帧频f=50HzNTSC制式(彩色)：帧频f=60Hz每秒50幅画面每秒60幅画面2。图像的空间分辨率第13页，共46页，星期日，2025年，2月5日
3。图像信号的频带图像信号的频率就是指图像信号的变化的快慢，即亮度变化的快慢a 估算图像信号的最高频率fmax设z---每幅图象的扫描行数（625行-中国）k---显示屏的宽高比（4/3）f---图象变化频率（50幅/秒-中国）如此，kz表示每行中所具有的像素数，如果每行中信号变化次数为kz/2，再考虑每秒传送f幅图像，则f(max) ?(fkz2)/2?13MHZfmax可看成是频带宽度，但13MHz如此宽的频带不利于记录和传输利用人眼的视觉暂留特性，将逐行扫描改为隔行扫描(InterleavedScan)13MHz 6.5MHz14第14页，共46页，星期日，2025年，2月5日
扫描行数必须是奇数一帧周期1/25秒一帧包括两场图2.6隔行扫描示意图15第15页，共46页，星期日，2025年，2月5日
T场消隐期行消隐期18%T图像信号白电平黑电平消隐电平场同步电平行同步电平图2.7视频信号以及行、场同步信号不同制式的电视标准具有不同的帧频、场频和行频4。视频信号的组成16第16页，共46页，星期日，2025年，2月5日
§2.2.2彩色电视摄像机一、彩色图像信号的形成三基色：红R、绿G、蓝B分别用[R]，[G]，[B]表示彩色摄像机是色彩分光设备，将光分解为红绿蓝，光电转换后为不同比例的三种电信号：ER、EG、EB彩色摄像机分为三种三管式单管式17两管式第17页，共46页，星期日，2025年，2月5日
a三管式彩色摄像机GRB反绿膜反蓝膜图2.8三管式彩色摄像机原理图a单管式彩色摄像机——比三管或双管结