摄像头 CAMERA 又称为电脑相机、电脑眼等，它作为一种视频输入设备，在过去被广泛的运用于视频会议、远程医疗及实时监控等方面。近年以来，随着互联网技术的发展，网络速度的不断提高，再加上感光成像器件技术的成熟并大量用于摄像头的制造上，这使得它的价格降到普通人可以承受的水平。普通的人也可以彼此通过摄像头在网络进行有影像万向娱乐、有声音的交谈和沟通，另外万向娱乐，人们还可以将其用于当前各种流行的数码影像、影音处理。一﹑摄像头的分类摄像头分为数字摄像头和模拟摄像头两大类。模拟摄像头可以将视频采集设备产生的模拟视频信号转换成
摄像头(CAMERA)又称为电脑相机、电脑眼等，它作为一种视频输入设备，在过去被广泛的运用于视频会议、远程医疗及实时监控等方面。近年以来，随着互联网技术的发展，网络速度的不断提高，再加上感光成像器件技术的成熟并大量用于摄像头的制造上，这使得它的价格降到普通人可以承受的水平。普通的人也可以彼此通过摄像头在网络进行有影像、有声音的交谈和沟通，另外，人们还可以将其用于当前各种流行的数码影像、影音处理。一摄像头的分类摄像头分为数字摄像头和模拟摄像头两大类。模拟摄像头可以将视频采集设备产生的模拟视频信号转换成数字信号，进而将其储存在计算机里。模拟摄像头捕捉到的视频信号必须经过特定的视频捕捉卡将模拟信号转换成数字模式，并加以压缩后才可以转换到计算机上运用。数字摄像头是一种数字视频的输入设备，利用光电技术采集影像,通过内部的电路把这些代表像素的点电流转换成为能够被计算机所处理的数字信号的和1，而不像视频采集卡那样首先用模拟的采集工具采集影像，再通过专用的模数转换组件完成影像的输入。它可以直接捕捉影像，然后通过串、并口或者USB接口传到计算机里。现在电脑市场上的摄像头基本以数字摄像头为主，而数字摄像头中又以使用新型数据传输接口的USB数字摄像头为主，目前市场上可见的大部分都是这种产品。除此之外还有一种与视频采集卡配合使用的产品，但目前还不是主流。由于个人电脑的迅速普及，模拟摄像头的整体成本较高等原因，USB接口的传输速度远远高于串口、并口的速度，因此现在市场热点主要是USB接口的数字摄像头。以下介绍主要指USB接口的数字摄像头。三摄像头的工作原理摄像头的工作原理大致为：景物通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器表面上，然后转为电信号，经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理，再通过USB接口传输到电脑中处理，通过显示器就可以看到图像了。注1：图像传感器(SENSOR)是一种半导体芯片，其表面包含有几十万到几百万的光电二极管。光电二极管受到光照射时，就会产生电荷。注2：数字信号处理芯片DSP(DIGITALSIGNALPROCESSING)功能：主要是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号参数进行优化处理，并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备。DSP结构框架：1.ISP(imagesignalprocessor)(镜像信号处理器)2.JPEGencoder(JPEG图像解码器devicecontroller(USB设备控制器)四摄像头的主要结构和组件从摄像头的工作原理就可以列出摄像头的主要结构和组件：1、镜头(LENS)镜头的组成是透镜结构，由几片透镜组成，一般有塑胶透镜(plastic)或玻璃透镜(glass)。通常摄像头用的镜头构造有：1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等。透镜越多，成本越高；玻璃透镜比塑胶贵。因此一个品质好的摄像头应该是采用玻璃镜头，成像效果就相对塑胶镜头会好。现在市场上的大多摄像头产品为了降低成本，一般会采用塑胶镜头或半塑胶半玻璃镜头(即：1P、2P、1G1P、1G2P2、图像传感器(SENSOR)图像传感器分为两类：CCD(chargecoupledevice)：电荷耦合器件CMOS(complementarymetaloxidesemiconductor)：互补金属氧化物半导CCD的优点是灵敏度高，噪音小，信噪比大。但是生产工艺复杂、成本高、功耗高。CMOS的优点是集成度高万向娱乐官网、功耗低(不到CCD的1/3)、成本低。但是噪音比较大、灵敏度较低、对光源要求高。在相同像素下CCD的成像往往通透性、明锐度都很好，色彩还原、曝光可以保证基本准确。而CMOS的产品往往通透性一般，对实物的色彩还原能力偏弱，曝光也都不太好。所以我们在使用摄像头，尤其是采用CMOS芯片的产品时就更应该注重技巧：首先不要在逆光环境下使用(这点CCD同)，尤其不要直接指向太阳，否则放大镜烧蚂蚁的惨剧就会发生在您的摄像头上。其次环境光线不要太弱，否则直接影响成像质量。克服这种困难有两种办法，一是加强周围亮度，二是选择要求最小照明度小的产品，现在有些摄像头已经可以达到5lux。最后要注意的是合理使用镜头变焦，不要小瞧这点，通过正确的调整，摄像头也同样可以拥有拍摄芯片的功能。目前，市场销售的数码摄像头中，基本是CCD和CMOS平分秋色。在采用CMOS为感光元器件的产品中，通过采用影像光源自动增益补强技术，自动亮度、白平衡控制技术，色饱和度、对比度、边缘增强以及伽马矫正等先进的影像控制技术，完全可以达到与CCD摄像头相媲美的效果。受市场情况及市场发展等情况的限制，摄像头采用CCD图像传感器的厂商为数不多，主要原因是采用CCD图像传感器成本高的影响。目前CCD元件的尺寸多为1/3英寸或者1/4英寸，在相同的分辨率下，宜选择元件尺寸较大的为3、传感器像素：衡量摄像头的一个重要指标之一,一些产品都会在包装盒标着30万像素或35万像素。一般来说，像素较高的产品其图像的品质越好。但另一方面也并不是像素越高越好，对于同一个画面，像素越高的产品它的解析图像的能力越强，为了获得高分辨率的图像或画面，它记录的数据量也必然大得多，对于网络传输的带宽和存储设备的要求也就高得多。4、分辨率：分辨率这一词在显示器上可能有许多朋友都接触过，大都知道分辨率越高，图像也就越清晰细致，其实在摄像头上分辨率也是一个衡量其性能的重要标准。摄像头的分辨率最为关键的因素与感光器件的像素有很大关系，因为像素越高，其支持的分辨率也就越精细，对于常见的30万像素的摄像头来说，那么它能够支持的最大分辨率也就是640*480=307200像素，因此市场上常见的摄像头最高分辨率都只在640*480左右。如今还有一些低价低像素的摄像头，这些摄像头的像素在10万左右，那么我们就可以推测其分辨率将更低了。5、最高分辨率：是摄像头所拍摄静态图像和所采集到动态图像的所能达到的最大分辨率,但一般在最高分辨率下生成的图片文件的数据量较大。6、接口类型：摄像头的连接方式基本通过三种方式实现：接口卡、并口和USB接口卡式的一般是通过摄像头专用卡来实现监控，厂商多会针对摄像头优化或添加视频捕获功能，图像画质和视频流的捕获方面具有较大的优势。但由于各厂商的接口卡的设计各不相同，产品之间无法通用，加上价钱也不便宜，这类产品值得需要追求较高画质的用户选择。并口方式的优点在于适应性较强，每台机器都有并口，不过数据传输率较慢，实用性大为下降，对于普通用户来说,还是可以接受的。USB接口方式是目前主流的走向,它有着许多优势：1、速度快：USB口使用了一种局部总线技术，其直接与系统总线交换数据，所以其传输速度很快，大大优于串口和并口；2、兼容性好：USB口连接的设备支持即插即用(PNP)，系统为其动态分配状态地址，所以很少发生因中断冲突等问题所导致的不兼容的 情况。3、使用方便：USB 口直接提供5V 的直流电源，并且真正的支持即插即 用功能(PNP)，在电脑开机的情况也可以进行插拨，且无须额外附加电源，使用 十分方便。4、现有的主板都支持USB 连接方式,正是因为这些优点，选择USB 接口的摄像头目前来看是明智的。 7、视频捕获速度：视频捕获能力是用户最为关心的功能之一,很多厂家都 声称最大30 帧/秒的视频捕获能力,但实际使用时并不能尽如人意。目前摄像头 的视频捕获都是通过软件来实现的,因而对电脑的要求非常高,即CPU 的处理能 力要足够的快,其次对画面要求的不同,捕获能力也不尽相同。现在摄像头捕获 画面的最大分辨率为640480,在这种分辨下没有任何数字摄像头能达到30 /秒的捕获效果,因而画面会产生跳动现象。比较现实的是在320240分辨率下 依靠硬件与软件的结合有可能达到标准速率的捕获指标,所以对于完全的视频捕 获速度,只是一种理论指标。用户应根据自己的切实需要,选择合适的产品以达 到预期的效果。 8、数字信号处理芯片(DSP) DSP 生产厂商较多，市面上较为流行的有：SONIX(松瀚)602A、VIMICRO(中 星微)301L、ST(罗技LOGITECH 的DSP 提供商)、SUNPLUS(SUN+重点发展单芯片 的CIF 和VGA，但图像质量一般)、OVT(OVT511、OVT519 前两年较流行，现有少 数产品在市场上)。 9、电源 摄像头内部需要两种工作电压：3.3V 和2.5V，因此好的摄像头内部电源也 是保证摄像头稳定工作的一个因素。 五、摄像头的一些技术指标 1、图像解析度/分辨率(Resolution)：SXGA(1280 x1024)又称130 素XGA(1024x768)又称80 万像素SVGA(800 x600)又称50 万像素 VGA(640x480)又称30 万像素(35 万是指648X488)CIF(352x288)又称10 素SIF/QVGA(320x240)QCIF(176x144)QSIF/QQVGA(160x120)2、图像格式(Image Format/Color space) RGB24,I420 是目前最常用的两种图像格式。 RGB24：表示R、G、B 三种颜色各8bit，最多可表现256 级浓淡，从而 可以再现 256256256 种颜色。I420：YUV 格式之一。其它格式有：RGB565， RGB444，YUV4：2：2 3、自动白平衡调整(AWB)定义：要求在不同色温环境下，照白色的物体，屏幕中的图像应也是白色 色温表示光谱成份，光的颜色万向娱乐官网。色温低表示长波光成分多。当色温改变时，光源中三基色(红、绿、蓝)的比例会发生变化，需要调节 三基色的比例来达到彩色的平衡，这就是白平衡调节的实际。 4、图像压缩方式 JPEG：(joint photographic expert group) 静态图像压缩方式。一种有损图像的压缩方式。压缩比越大，图像质量也 就越差。当图像精度要求不高存储空间有限时，可以选择这种格式。目前大部 分数码相机都使用JPEG 格式。 5、彩色深度(色彩位数)数码摄像头的彩色深度指标反映了摄像头能正确记 录色调有多少，反映对色彩的识别能力和成像的色彩表现能力。实际就是A/D 转换器的量化精度，是指将信号分成多少个等级。常用色彩位数(bit)表示。色 彩位数的值越高，就越可能更真实地还原亮部及暗部的细节。目前几乎所有的 数码摄像头的色彩位数都达到了24 位,可以生成线、图像噪音 指的是图像中的杂点干挠，表现为图像中有固定的彩色杂点。 7、视角 与人的眼睛成像是相成原理，简单说就是成像范围。 8、输出/输入接口 串行接口(RS232/422)：传输速率慢，为115kbit/s 并行接口(PP)：速率可 以达到1Mbit/s 红外接口(IrDA)：速率也是115kbit/s，一般笔记本电脑有此 接口通用串行总线USB：即插即用的接口标准，支持热插拔。USB1.1 速率可达 12Mbit/s,USB2.0 可达480bit/s IEEE1394(火线)接口(亦称ilink)：其传输速 率可达100M~400Mbit/s 六、摄像头的安装： 当您将心爱的摄像头购买回来后，首先要做的事情就是安装了，下面本文 将以极速摄像头为例向您介绍安装的过程，因为摄像头都是USB 接口产品，所 以安装方法类似。首先打开包装，在摄像头的包装盒中一般都包括摄像头、驱 动软件光盘、摄像头固定夹(座)、说明书和质保证等物品，您可以将它们一一 取出，然后将摄像头稳定的固定在显示器上，以方便使用。USB 口的摄像头是 靠USB 连接线连接的，这根连接线一般就已经直接连接在摄像头上，另一端则 是一个长方型的USB 插头。接下来在主机背面的主板连接口附近找到USB 连接 口，一般情况下主板所提供的USB 口一共有两个。然后将USB 插头插到其中任万向娱乐平台万向娱乐平台万向娱乐平台
