图像采集设备与传感器详解
1. 图像采集设备概述
图像采集借助特定设备实现,像相机这类设备能将客观场景转化为可由计算机处理的图像,所以也被称作成像设备。图像采集设备工作时,输入是客观场景,输出则是反映场景本质的图像。相机是最常见的图像采集设备,其性能可用多个参数描述。
2. 相机参数
相机主要部件 :图像采集设备常用的主要部件有电荷耦合器件(CCDs)、互补金属氧化物半导体(CMOS)器件、电荷注入器件(CIDs)等。各类图像采集设备需要两种装置:传感器和数字化器。
内部参数
针孔相机模型 :包含六个参数,即焦距、径向畸变参数、X和Y方向的缩放因子,以及图像主点的x和y坐标(投影中心在图像平面上的垂直投影,也是径向畸变的中心)。
远心相机模型 :有五个参数,径向畸变参数、X和Y方向的缩放因子,以及图像主点的x和y坐标(仅为径向畸变的中心)。
线扫描相机 :有九个参数,焦距、径向畸变参数、X和Y方向的缩放因子、图像主点的x和y坐标(投影中心在图像平面上的垂直投影,也是径向畸变的中心),以及相机相对于场景的三维运动向量在X、Y和Z方向的三个分量。
内部参数矩阵表示 :对于针孔相机,世界光线映射到齐次图像坐标x的公式为x = Kr,其中K是一个3×3的上三角矩阵: [