安全監(jiān)控市場上對速度和分辨率不斷提升的需求，是驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)從模擬向數(shù)字過渡的最主要?jiǎng)恿ΑＤ阏趶哪M向數(shù)字?jǐn)z影機(jī)轉(zhuǎn)移嗎？有五項(xiàng)重點(diǎn)你不可不知。

　　1.    提高分辨率的利與弊

　　高分辨率相機(jī)可以產(chǎn)生更清晰、精確的圖像，提高擷取圖像的精準(zhǔn)度，但缺點(diǎn)是速度會(huì)較慢。數(shù)字?jǐn)z影機(jī)是以表示像素值的一系列數(shù)字號碼來發(fā)送影像數(shù)據(jù)。一個(gè)分辨率200 x 100像素的攝像機(jī)會(huì)有20,000像素，因此會(huì)有20,000個(gè)數(shù)字必須被發(fā)送到采集系統(tǒng)。若攝像機(jī)的數(shù)據(jù)率為25MHz，則傳送每個(gè)值需要40ns，總時(shí)間約需0.0008秒，相當(dāng)于每秒1,250幀。

　　當(dāng)攝像機(jī)分辨率提升到640 x 480時(shí)，總像素增加到307,200，大約是200 x 100分辨率的15倍。同樣以25MHz數(shù)據(jù)率處理，總共會(huì)需要0.012288秒，或每秒81.4幀。這些都只是近似值，實(shí)際的攝像機(jī)幀率可能會(huì)因?yàn)椴僮髡咴黾悠毓夂驮O(shè)置時(shí)間而更慢，但很明顯，提升相機(jī)分辨率將導(dǎo)致攝像機(jī)幀速率下降。盡管有許多攝像機(jī)的輸出配置有可能做到在不犧牲幀速率的情況下提升分辨率，但這些做法都將伴隨額外的復(fù)雜性和更高成本。

　　2. 速度和曝光

　　當(dāng)選擇一款數(shù)字?jǐn)z像機(jī)時(shí)，其成像速度必須相當(dāng)良好。假設(shè)要拍攝的對象在曝光過程中都不會(huì)移動(dòng)，就可以選用相對簡單和便宜的攝影機(jī)。但通常情況下，攝像機(jī)要拍攝的都是會(huì)連續(xù)移動(dòng)的對象。因此，針對拍攝對象的不同特性，選擇的攝像機(jī)也有所差異。

　　靜止或移動(dòng)緩慢的物體：區(qū)域數(shù)組攝像機(jī)很適合靜止或移動(dòng)緩慢的對象成像。因?yàn)檎麄€(gè)區(qū)域數(shù)組必須立即被曝光，因此曝光時(shí)間將導(dǎo)致圖像模糊。不過，可藉由減少曝光時(shí)間或使用閃光燈來控制運(yùn)動(dòng)模糊情況。

　　快速移動(dòng)的物體：當(dāng)使用區(qū)域數(shù)組攝像機(jī)拍攝運(yùn)動(dòng)的對象時(shí)，必須考慮到攝像機(jī)曝光時(shí)間的移動(dòng)量和對象分辨率等要素。最主要原則在于當(dāng)獲取移動(dòng)對象影像時(shí)，曝光必須發(fā)生在該對象移動(dòng)量小于一個(gè)像素的時(shí)間內(nèi)。

　　3. 幀速率

　　攝像機(jī)的幀速率意味著該相機(jī)可在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)傳送給采集系統(tǒng)的完整幀，通常以幀／每秒來表示。例如，搭載640 x 480分辨率傳感器的攝像機(jī)最大幀速率為每秒50幀。因此攝像機(jī)必須以20ms以下的曝光速度來傳送一個(gè)幀。一些攝像機(jī)無法在當(dāng)前曝光被讀取時(shí)接著后續(xù)曝光，因此它們需要在沒有攝取影像時(shí)固定曝光之間的時(shí)間。不過，許多攝像機(jī)都已能在讀取一個(gè)影像的同時(shí)繼續(xù)下一次的曝光了。因此，當(dāng)拍攝移動(dòng)對象時(shí)，必須考慮讀出時(shí)間和攝像機(jī)所采用的方法。

　　4. 頻譜響應(yīng)和響應(yīng)度

　　所有采用電子傳感器的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)都對光線能量極為靈敏。光能的波長范圍一般從400nm到1,000nm出頭左右。另外有一些特殊情況是低于400nm或是進(jìn)入紫外光譜之烈，有些則在1,000nm以上并進(jìn)入紅外光譜范圍內(nèi)。有時(shí)在成像時(shí)，當(dāng)希望分離某些從對象發(fā)出的特定光波長，攝像機(jī)所需波長的特性可能需要被定義?？蛇\(yùn)用濾波器來濾掉不需要的波長，但仍然有必要知道攝像機(jī)對所需波長的響應(yīng)。

　　攝像機(jī)的響應(yīng)度定義了攝像機(jī)對固定曝光量的靈敏度。攝像機(jī)的響應(yīng)度可以用LUX或DN/(nJ/cm^2)來定義?！窵UX」通常用來定義一定范圍內(nèi)可見光上光子單位的靈敏度；而DN/(nJ/cm^2)則并未局限在對可見光的響應(yīng)。通常來說，這兩個(gè)詞都描述了攝像機(jī)對光的響應(yīng)能力。

　　5. 位深

　　數(shù)字?jǐn)z像機(jī)會(huì)生成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，或稱像素值。這些數(shù)字化數(shù)據(jù)的每個(gè)像素都具有特定的比特號碼，稱為像素位深。位深通常為8~16比特。在單色攝像機(jī)中，位深定義了從深到淺的灰階等級，其中0值為100%黑暗，而255（針對8位攝像機(jī)）則為100%的白色。0~255之間的值則是灰色，其中接近0的值為深灰色，而接近255的值幾乎是白色。10位數(shù)據(jù)將產(chǎn)生1,024個(gè)灰階，而12位數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生4,096個(gè)。

　　針對每一種應(yīng)用，都必須仔細(xì)考慮以確定灰階中的細(xì)或粗粒度步驟是否必要。機(jī)器視覺系統(tǒng)通常使用8位像素，而10或12位的數(shù)據(jù)量則是加倍的。但更高位也會(huì)導(dǎo)到系統(tǒng)速度降低，而更高的位深也會(huì)增加系統(tǒng)整合的復(fù)雜性，因?yàn)楦叩奈簧顣?huì)需要較大帶寬，特別是當(dāng)一個(gè)攝像機(jī)具有多個(gè)輸出之時(shí)。

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