CMOS相机

1.激光斑跟踪相机的常见指标

1. 相机接口

   1 电气接口：HR10

   HR10是电源接口，稳定的连接器，常见的电源接口

   2 数字接口：Mini Camera Link

   可定制数字接口，LVDS、CML都可以，看最后的定制结果，

   3 模拟接口：SMA

   SMA接口即SMA连接器适用于直流到26的频率范围.5GHz微波领域。电信通信、网络、无线通信、检测和测量仪器等应用范围。输出模拟信号最常见AD输入接口和DA输出接口通常是SMA接口。

   

   4 外部触发：RS422

   5 控制接口：RS422

   4线（TXA,RXA,TXB,RXB），全双工(同时收发信息)、差分传输、多点通信传输协议。

2. 图像指标

   • 曝光方式球快门

     1. CMOS传感器有两种快门方式，卷帘快门和全球快门
     2. 在传统的胶片相机中，快门只在按下快门释放按钮的那一刻打开，以防止胶片接触光线。快门速度设置确定了快门保持打开的时间，使胶片能够接收到合适的光线
     3. 全球快门：全球快门的工作原理与经典的胶片相机相同。当快门打开时，所有的光线一次射入芯片的整个表面，然后快门再次关闭。在这种情况下，整个表面同时曝光，所有图像元同时曝光，一次拍摄整个图像区域。如果相机必须捕捉和拍摄快速移动的物体，或者相机本身需要快速移动，那么全球快门是非常必要的
     4. 卷帘快门：逐行曝光，曝光开始时，sensor逐行扫描和曝光，直到所有像素点都被曝光。所有工作都在很短的时间内完成，不同行像元的曝光时间不同
     5. 参考链接

   • 曝光时间：1us-1/帧频

     1. 曝光时间是将光投射到照相感光材料的感光表面，打开快门的时间
     2. 相机曝光时间取决于需要。没有关于长度的说法。例如，如果你需要拍摄星星的轨迹，你需要很长的曝光时间，这样星星的长时间运动轨迹就会在底片上成像。如果你需要拍摄一辆超速行驶的汽车，你需要很短的曝光时间。曝光时间越长，光线越多，适合光线差

   • 数字输出格式：8/14bit camera link

     1. 该协议主要包括5对差分线(LVDS，低压差信号，0压差.35V)，分别是X0-，X0 ，X1-，X1 ，X2-，X2 ，X3-，X3 ，Xclk-，Xclk ；视频部分发送端按7:1的比例将28位数据和一个时钟信号转换成5对差分对，接收端将5对差分信号转换为28位数据信号和一路时钟信号。28个视频数据信号包括4个视频控制信号和24个图像数据信号
     2. 通常使用FPGA采集卡实现

   • 模拟输出格式：PAL/NTSC

     1. 常见的电视信号系统是PAL和NTSC，另外还有SECAM等。NTSC/PAL基本上是每秒帧率的区别，一般选择PAL。我国电视机主要采用PAL欧美采用标准NTSC
     2. NTSC即正交平衡调幅制，简称N制，属于同时制，帧频为每秒29.97扫描线为525，隔行扫描，画面比例为4:3，分辨率为640x480.该系统的色度信号调制包括平衡调制和正交调制，解决了彩色-黑白电视广播兼容性问题，但存在相位容易扭曲、颜色不稳定的缺点。
     3. PAL逐行倒像正交平衡调幅
     4. 参考链接

   • 板载图像处理:自动/手动曝光、自动/手动增益、不均匀校正、盲元校正

     1. 手动曝光：摄影师结合相机的光圈大小和快门速度
     2. 增益：双采样后模拟信号的放大增益通常将放大器的增益设置为最小，因为在放大图像信号的过程中也会放大噪声信号。曝光和增益直接控制传感器上读取的数据
     3. 自动增益：为了在不同的风景照明条件下输出标准视频信号，放大器的增益必须在较大范围内进行调整。这种增益调节通常是通过检测视频信号的平均电平自动完成的。实现此功能的电路称为自动增益控制电路，以下简称AGC电路
     4. 不均匀校正：探测器像素输出特性不一致，不均匀校正用于改变图像质量
     5. 盲元校正：盲元是指设备中响应过高或过低的探测器单元。盲元的数量和分布对设备的性能有很大的影响。如果盲元过多，成像系统输出图像中会出现大量的亮点和暗点，严重影响成像质量
     6. 摄像头之自动曝光，自动增益，图像深度概念
     7. 盲元参考链接

   • 图像功能:帧频选择、同步选择、对比度/亮度调节、增强、测试图像、加载十字线、设置信息保存

3. 图像处理指标

   • 跟踪精度：≤1个像元
   • 跟踪模式：质地跟踪
   • 跟踪速度：≥150Hz@640x512
   • 脱靶输出延迟：≤1Hz

2.整理汇总相机参数

1. 光圈：

   1. 理解完美曝光的照片一桶刚装满的水，不多也不少，水里有杂质，那么如何装满这桶水呢？(不考虑里面的水是否干净)
   2. 光圈是控制水龙头水量的开关
   3. 例如，光圈由F值表示，F1.4，F1.8，F3.5，F5.6，F16.数字越小，光圈越大，水龙头越大，单位时间流出的水越多(单位时间进来的光越多)。

2. 快门

   1. 快门相当于水龙头开了多久。如果你想把水桶装满水，你需要打开水龙头，等待水装满，你的水龙头开得越大（光圈越大）流水，流水的时间（快门速度）也越短；同样，水龙头开得越小（光圈越小）滴滴滴滴滴的流水需要时间（快门速度）这几乎是快门和光圈之间的关系
   2. 快门具体到相机，也就是说，光进来需要多长时间？
   3. 时间单位通常用于快门**秒（S）**通常用分数表示，如：1/4000S，1/2000S，1/200S，1/60S，1/5S，1S，15S，30S，数字越小，快门越快。例如，1/4000秒是非常快的快门
   4. 快门太慢：照片容易模糊

3. ISO(感光度)

   1. ISO相当于滤网的作用，ISO越高相当于滤网的空隙越大，那么出水量就越大，同理里面杂质就会很多，所以拍出来的照片有很多的噪点和颗粒，如果ISO低说明滤网间隙越小，杂质越能过滤出来。同时，水流速度越慢，水中杂质越少，照片会相对干净
   2. ISO滤网越高，滤孔越大，杂质越多，当然，水（光）越多。图片的噪音越大，图片质量就越差。ISO常见值为100、200、400、800、1600、3200、6400、12800等
   3. ISO过高会产生高早点
   4. 如果你想要一张尽可能清晰、画质高、噪音低、曝光合适的照片，你必须高速快门，低ISO，但如果快门太快，ISO如果太低，曝光量会不足。我该怎么办？只有大光圈！

4. 焦距

   1. 焦距就是透镜中心到焦点的距离。为了形象便于理解一点，你可以这样理解，焦距越长通常镜头也就越长。通常说焦距，我们会涉及两个概念：广角和长焦。广角一般是等效焦距在35mm及以下的焦距，等效焦距小于等于24mm的就是超广角；而长焦一般指85mm以上的焦距，如果在300mm以上则称为超长焦
   2. 广角的视野广,长焦的视野窄，但是可以拉近物体。
   3. 数码相机的快门时间如果低于某个值 ，便很容易因为手的晃动，而让画面变得很模糊。这个快门值就是我们说的安全快门。安全快门一般是等效焦距的倒数

5. 景深

   1. 在聚焦完成后，在焦点前后的范围内都能形成清晰的像，这一前一后的距离范围，便叫做景深。景深通常和“虚化”这个词联系在一起，景深浅即虚化强，景深深即虚化弱。
   2. 获得浅的景深需要满足条件：大光圈、实际焦距较长、镜头离被摄者近，而背景离被摄者元

6. 曝光