计算机视觉
图像处理

图像处理基本概念笔记,记录四

四、

42、1080p

1080p 是简写形式专业术语,表示一套 HDTV 设备的特点是 1080 条水平线分辨率和逐行扫描。

1080p 是简写形式专业术语,表示一套 HDTV 设备的特点是 1080 条水平线分辨率和逐行扫描。与 1080i 标准不同,1080p 的图像不是隔行扫描。在大多数情况下专业术语 1080p 也指宽屏宽高比为 16:9,意味着水平分辨率为 1,920 像素。可以将支持的帧速率添加到这一专业术语,例如 1080p24。此外,1080p 有时也被称为全高清。

43、720p

720p 表示高清晰度电视的电视标准中定义的最低分辨率。 “720”代表以行数(或像素行数)表示的垂直分辨率。字母 p 定义通过逐行扫描(相对于隔行扫描)实现传输和显示。假设宽高比是 16:9,720p 的水平分辨率为 1280 像素。

44、ADC | 模拟数字转换器

一种将电压转换成对应的数字电子装置。

 

45、 AOI | Area of Interest

感兴趣区域 (AOI) – 相机感光芯片上的部分区域。 可以指定其在感光芯片上的位置和包括的像素列数和行数。在运行期间,只从相机传出指定部分内的像素信息。减小 AOI 一般使最大帧速率提高。

46、API

应用程序编程接口 (API) – 一组允许应用软件与相机进行通讯的规范。

 

47、Area of Interest (AOI), also known as Region of Interest (ROI)

定义感光芯片用于拍摄图像的细化区域。

通过“感兴趣区域(AOI)”功能,可将相机捕捉的图像限制到小于最大芯片分辨率的特定部分。当可以在较小的图像部分中找到所需关键信息时,建议使用此功能。捕捉图像后,将仅读出和处理位于芯片阵列定义区域(AOI)的像素。优势:图像捕捉的处理速度比针对芯片最大分辨率的处理速度更快,数据量更小。

More about Area of Interest (AOI), also known as Region of Interest (ROI)

48、BCON for LVDS接口

BCON for LVDS是Basler的接口,用作基于LVDS的图像数据传输。

BCON for LVDS接口也包含通过I²C和各种触发信号选项来进行操作的相机控制器。

49、Camera Link

Camera Link (CL) 是为计算机视觉应用设计的串行通信协议。

Camera Link 接口的功能十分强大,适合用于所有工业相机应用。Camera Link 提供的带宽既适合迷你相机,也适合分辨率为数百万级像素且速度常达每秒数百帧的相机。对于从 100 MB/s 到约 800 MB/s 的数据传输速率,Camera Link 是目前推荐的标准接口。

由于 Camera Link 是专门针对工业相机设计的,它可以方便安全地处理大量的数据。Camera Link 解决方案的所有组件都必须满足 Camera Link 标准。

 

50、CCD

电荷耦合器件 (CCD) 是一种针对电荷运动的装置。它经常与图像感光芯片集成,所以可以捕捉二维的图像。

 

51、CCD 感光芯片

将光(光子)转换成电信号(电子)的电子设备。CCD和CMOS感光芯片的基本作用是将光信号(光子)转化为电信号(电子)。总体来说,CCD 具有低噪声、高填充因子以及高信噪比的特点,可生成高品质图像。这些特点使得基于 CCD 感光芯片的相机非常适合机器视觉应用。

 

52、CMOS

互补金属氧化物半导体 (CMOS) 是一种构建集成电路的技术。CMOS 技术用于微处理器、微控制器、静态 RAM 和其他数字逻辑电路。CMOS 技术也用于图像感光芯片(CMOS 感光芯片)、数据转换器及用于多种类型通信的高度集成的收发器等几种模拟电路。Frank Wanlass 在 1967 年为 CMOS 申请了专利(3,356,858 号美国专利)。

 

53、CMOS 感光芯片

将光(光子)转换成电信号(电子)的电子设备。 CCD、CMOS(互补金属氧化物半导体)感光芯片的基本作用是将光(光子)转换成电信号(电子)。

CMOS感光芯片用于机器视觉的主要原因是 与CCD 成像器相比具有速度(帧速率)和分辨率(像素数)方面的优势。CMOS技术的改进和来自大量用户(例如汽车市场)的需求使得CMOS图像感光芯片在机器视觉应用中越来越具有吸引力。有关详细信息,请参阅我们的白皮书“从光到信号的微小差异”。

 

54、CS 口

一种包含螺纹的镜头接口。它类似于 C 口,区别是法兰与图像平面的距离较短,为 12.526 mm(0.493 英寸)。通过使用 5 mm 垫圈(C-CS 适配器),C 口镜头也可以用于 CS 口相机。

55、C 口

一种包含螺纹的镜头接口。螺纹的公称直径为 24.5 mm(1 英寸),每英寸 32牙。镜头接口的法兰与图像平面的距离是 17.526 mm(0.69 英寸)。

 

56、DirectShow

DirectShow 是由Microsoft 建立的标准,用于在音频和图像源(如数字相机、麦克风或文件)和 Microsoft Windows 程序之间进行数据交换。采用 DirectShow 接口的图像编辑软件可以接收来自任何 DirectShow 兼容的图像捕捉设备的数据。

57、DNS

DNS(Domain Name System,域名系统),万维网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库,能够使用户更方便的访问互联网,而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。通过域名,最终得到该域名对应的IP地址的过程叫做域名解析(或主机名解析)。

58、EMVA

欧洲机器视觉协会 (EMVA) 是涉及机器视觉及这一领域标准化的公司和企业组成的协会。例如,EMVA 定义和发布了 EMVA1288 和 GenICam 标准。

 

59、EMVA1288

EMVA1288 标准描述了测量、计算和呈现用于机器视觉应用的相机和图像感光芯片规格参数的统一方法。EMVA 1288 标准拥有一套完善的方法,来测量最常见的噪声源。其还对测量设置、环境条件和测试要求进行必要而详细的描述。

60、FPS

帧速率的单位。帧速率描述更新视频流所需的频率。以 fps(每秒多少帧图像)来衡量。视频流显示动作时更高的帧速率是一种优势,因为它提供了连续高质量图像。

 

61、Frame Start Trigger Delay

将图像拍摄延后的功能。

“帧起始触发延迟”是用于控制图像捕捉的功能。用户可以部署此功能以定义相机的图像捕捉延迟时间间隔(微秒)。相机收到触发信号后,将延迟定义的时间,然后再记录图片。这样就可以在相机记录传送带的图像时调整图像区域以得到更好的效果,而不是尝试调整现有的触发信号的脉宽。

 

62、F 口

卡口式镜头接口。尼康引入的卡口式镜头接口。镜头接口的法兰与图像平面的距离是 46.5 mm(1.83 英寸)。

63、GenICam™

GenICam 是一项欧洲机器视觉协会 (EMVA) 标准,允许通过一个通用的编程接口控制机器视觉相机,它与用于数据传输(例如 GigE Vision、FireWire、Camera Link、USB)的接口类型、相机类型和图像格式无关。这种方法方便连接符合 GenICam 标准的相机,无需对相机进行特定配置。

GenICam标准的核心是在一个 XML 描述符文件里对相机属性进行的描述。使用此文件时,翻译程序会直接生成被称为 GenAPI 的应用程序编程接口或图形用户界面 (GUI) 的元素。这样,用户便可轻松访问相机提供的特性和功能。GenTL 是 GenICam 的一个模块,为相机抓取和流化图像提供了统一的机制。GigE Vision 标准要求相机具有提供 XML 描述符文件的 GigE 接口。Basler IEEE 1394 的兼容相机也具有描述符文件。

 

64、GigE Vision

GigE Vision 是通过源于机器视觉领域的数字相机进行工业图像处理的接口标准。 应用千兆网标准实现了工业相机无缝集成到现有的网络系统。

 

65、H.264

H.264 是视频压缩标准。H.264 压缩已成为主流,今天几乎每个 IP 相机和录像服务器都提供这种压缩方法。H.264 消除了 MJPEG(高品质、高带宽和高存储耗费)和 MPEG-4(低质量、低带宽和低存储耗费)之间的巨大差距。H.264 还包含选项的第二“层”,称为“配置文件”。这些配置文件提供不同的编解码器的效率,并将影响传输视频的整体质量以及带宽和存储空间的消耗。目前提供了不同的 H.264 配置文件。其中仅有三种是监控应用中所常用的,包括:Baseline 配置文件 (BP)、Main 配置文件 (MP) 和 High 配置文件 (HiP)。

 

66、HD

高清晰度电视的电视标准中定义的最低分辨率。

HD 或 720p 表示高清晰度电视的电视标准中定义的最低分辨率。 “720”代表以行数(或像素行数)表示的垂直分辨率。字母 p 定义通过逐行扫描(相对于隔行扫描)实现传输和显示。假设宽高比是 16:9,720p 的水平分辨率为 1280 像素。

 

67、I2C

I2C(Inter-Integrated Circuit)是指内置集成电路。这是设置于设备内部的串行数据总线,用于不同模块之间的数据交流。

68、IEEE1394 (FireWire)

FireWire 或 IEEE1394 是串行数据传输的总线标准。

采用 FireWire 或 IEEE1394 端口的相机自上世纪 90 年代以来一直在市场上存在,已经用于许多机器视觉应用。FireWire 名称实际是苹果对此标准的商标标识。 相机最初配备 IEEE1394a。此标准的宽带限制的 32 MB/s,每秒可以顺利传输分辨率 1 百万像素的大约 30张图像的数据量。IEEE1394b 现行标准具备两倍的带宽。线材和硬件实现了标准化,获得广泛使用。因此在许多情况下使用 IEEE1394 接口可以降低系统成本。

69、IEEE1588 (PTP)

精密时间协议 (PTP)(也称为 IEEE 1588)是一种网络协议,负责计算机网络内多个设备上的时钟同步。

PTP 在计时方面可以提供更高精度,作为硬件实施可以精确到纳秒量级,作为软件实施可以精确到几微秒。

70、LVDS

LVDS(低电压差分信号,,Low Voltage Differential Signaling)是一种接口标准,用于测量电子元件之间的高速数据传输。

71、OEM

原始产品制造商(original equipment manufacturer,OEM)生产产品或组件。

然后这些产品被某家公司购买,并以该采购公司的品牌进行零售。OEM 是指原来制造产品的公司。

72、PoE

以太网供电(Power over Ethernet,PoE)描述了在以太网线上与数据一同安全输送低压电力的系统。IEEE 标准对 PoE 的要求是,对于高功率电平使用 5 类线材或更高;对于低功率电平可以用 3 类线材。

73、SoC(片上系统)

专业术语“片上系统(System on chip)”是指各种嵌入式系统上的中央计算单元。

除了具有一个(或多个)主处理器之外,SoC还包括许多用于特殊功能的集成电路,如芯片上的接口或I/O功能。

74、SoM(系统模块,System on Module)

模块上的系统(同义词为CoM:即计算机模块,Computer on Module)是在一个小型电路板上的完整计算机系统。

它可以作为完整的模块来使用,用户还可以通过SoM插入的载板来更改系统模块,以符合个人用户的需求。

75、TCP

TCP(Transmission Control Protocol 传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,由IETF的RFC 793定义。

76、VGA

图形卡驱动程序标准。VGA(Video Graphics Array,视频图形阵列)定义图像分辨率和颜色深度以及重复率的特定组合。VGA 是采用 640×480 像素模式。

77、以太网

以太网是用于本地局域网 (Lan) 的一系列计算机网络技术,于 1980 年引入商业应用。以太网通过 IEEE 802.3 规范化,已经在很大程度上取代了竞争对手有线 LAN 技术。

通过以太网进行通信的系统将数据流分成称为帧的单个数据包。每个帧包含源和目标地址以及错误校验数据,这样可以检测到并重新传送损坏的数据。

此标准定义了多个布线和信令变种。原始的 10BASE5 以太网使用同轴电缆作为共享介质。后来同轴电缆被双绞线和光纤链路以及集线器或交换机取代。数据速率逐步从原来的每秒 10 兆比特增至每秒 100 千兆比特。

自发布商业应用以来,以太网保持了良好的兼容性。48 位 MAC 地址和以太网帧格式等功能已经影响了其他网络协议。

78、信噪比

将所需信号的电平与背景噪声的电平进行比较的计量方式。

信噪比(通常缩写为 SNR 或S/N)是在科学和工程中使用的计量方式,它将所需信号的电平与背景噪声的电平进行比较。它被定义为信号功率与噪声功率之比。比值高于 1:1 表示信号高于噪声。

79、像素组合

像素组合是指将工业相机的 CCD 感光芯片中的几个相邻像素组合成像素块的技术,目的是提高信噪比。

80、光晕

CCD 图像感光芯片捕获的图像中的伪影。

81、全高清

具备 1080 条水平线分辨率和逐行扫描的一套 HDTV 设备。

全高清或 1080p 是简写形式专业术语,表示一套 HDTV 设备的特点是 1080 条水平线分辨率和逐行扫描。与 1080i 标准不同,1080p 的图像不是隔行扫描。在大多数情况下专业术语 1080p 也指宽屏宽高比为 16:9,意味着水平分辨率为 1,920 像素。

82、动态范围

动态范围描述图像中最大信号与最小信号(可以从噪声中区分出来的信号)的比值。动态范围是一个相机能够为包含极低光照(阴暗)和全光情况的面积生成图像、同时使噪声或干扰最小的能力。

83、千兆网 (GigE)

千兆网 (GigE) 定义了基于广泛的以太网标准的数据传输连接协议。千兆网目前针对带宽、电缆长度和多相机功能提供了最广泛的技术灵活性。它允许单条电缆长度可达 100 m,即:可以通过数据线 (PoE) 供电,并达到1000 Mbit/s 的数据速率。千兆网是用于工业图像处理领域中数字相机增长最快的接口。它是一个普遍适用的数字接口,第即:革命性使得几乎每种应用中而所取代的模拟设备成为可能。

在千兆以太网标准定义的物理接口之外,对 GigE Vision 标准清晰而有条理地实施,使得通过软件“库”集成所有图像处理程序变得异常轻松。而且,因为更改GigE Vision 兼容的相机而无需更改应用软件,使用基于 GigE Vision 标准的相机,可以预估并周密计划新投资和后续成本。它非常适合数据传输速率达每秒 100 MB 的情况,简化了同时设置几个相机的复杂性。

84、单板机(SBC,Single Board Computer)

单板机即是单元电路板上带有不同连接器的完整计算机,因此它的尺寸特别小巧。

85、原始产品制造商

原始产品制造商(original equipment manufacturer,OEM)生产产品或组件。然后这些产品被某家公司购买,并以该采购公司的品牌进行零售。OEM 是指原来制造产品的公司。

选自Basler的术语表,经典总结。

 

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