数字图像处理笔记(Python)【3】

目录

四 Test:像元尺寸计算

五 图像采集

1.采集设备

(1)器件种类

(2)常用器件

(3)优缺点

(4)基本性能指标

2.Python实现简单地图像采集


四 Test:像元尺寸计算

像元尺寸就是每个像素的面积。单个像素面积小,单位面积内像素数量多,相机分辨率增加,有利于对细小缺陷的检测和增大检测视场。

计算公式:像元尺寸 = 感光器芯片尺寸 / 像素个数(分辨率)

我的手机是小米12x,传感器为IMX766,尺寸为1/1.56英寸(8.16mm x 6.1mm)。通过Python读取一张用手机拍摄的照片,计算像元尺寸。

from PIL import Image
img = Image.open('image/2.jpg')
w = img.width   # 像素宽
h = img.height   # 像素长
print(w,h)
# 计算像元
x = 8.16/w * 1000
y = 6.1/h * 1000
print('%.2f'%x,"µm",'%.2f'%y,"µm")

五 图像采集

1.采集设备

(1)器件种类

采集数字图像,采集装置一般有两种器件:

  1. 传感器:对某个电磁能量谱波段(X射线,红外线,紫外线,可见光)敏感的物理器件,并且可以把接受的辐射转换成与之成正比的电信号。
  2. 数字化器件:能将传感器传过来的但信号转化为离散的数字形式,从而输入计算机。

(2)常用器件

常用采集设备——近年来广泛应用的主要是基于对光子敏感的“固态阵”器件

  1. 电荷耦合器件(CCD):
    CCD摄像机其中的固态阵是由称为感光基元的离散硅成像元素构成的。这样的感光基元能产生与所接收的输入光强成正比的输出电压。
  2. 互补性金属氧化物半导体(CMOS):
    CMOS摄像机的传感器主要包括:传感器核心,模/数转换器,输出寄存器,控制寄存器,增益放大器等。
  3. 电荷注射器件(CID):
    在CID摄像机的传感器芯片中,有一个和图像矩阵对应的电极矩阵,在每一个像素未知有两个隔离/绝缘的能产生电位阱的电极。其中一个电极与同一行的所有像素的对应电极连通。而另一个电极与同一列的所有像素对应的电极连通。如果访问像素,可以通过访问行列来实现。

(3)优缺点

CMOS将整个系统集成在一块芯片上,降低了功耗,节省了空间,总体成本也更低,但是CMOS摄像机的噪声水平比CCD摄像机约高一个量级。CID摄像器件对光的敏感度要低很多,但是可以随机访问,和不会产生图像浮散等问题。

(4)基本性能指标

对图像采集装置需要考虑的指标:

  1. 线性相应:输入物理信号的强度与输出响应信号的强度之间的关系是否线性。
  2. 灵敏度:绝对灵敏度可用所能检测到的最小光子个数表示,相对灵敏度可用能使输出发生一个级别的变化所需的光子个数表示。
  3. 信噪比:指所采集的图像中有用信号与无用干扰的(能力或强度)比值。
  4. 阴影(不均匀度):指输入物理信号为常数而输出的数字形式不为常数的现象。
  5. 快门速度:对应每次采集拍摄所需时间。
  6. 读取速度:指信号数据从敏感单元读取信号(传输)的速率。
  7. 空间分辨率:根据传感器单元的大小和排布,采集到的图像的像素点个数。
  8. 幅度分辨率:根据感光元件的灵敏度和设置的各级值区间,对于光源变化大小的可感受度。

2.Python实现简单地图像采集

参考之前写过的博客:https://blog.csdn.net/fjyalzl/article/details/126553940?spm=1001.2014.3001.5501

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