主頁(http://www.by236.com):CMOS攝像機成像器件的4種輸出模式 【中國集群通信網(wǎng)】 由光電技術中光電成像器件知,CMOS成像器件可以有4種基本的輸出模式:即線性模式、雙斜率模式、對數(shù)特性模式、Y校正模式。這幾種模式的動態(tài)范圍相差很大,因而采用不同輸出模式的CMOS攝像機的寬動態(tài)范圍及其特性也有較大區(qū)別。下面就簡介一下這幾種輸出模式。1、線性輸出模式 線性輸出模式的輸出一般與光強成正比,如圖1中的曲線1所示。這種輸出模式的動態(tài)范圍最小,而且在線性范圍的最高端信噪比最大。在小信號時,因噪聲的影響增大,信噪比一般很低。但是,這種線性輸出模式的CMOS攝像機,適用于要求進行連續(xù)測量的場合。
圖1 4種輸出模式曲線 2、雙斜率輸出模式 雙斜率的輸出模式,是一種擴大攝像機動態(tài)范圍的方法,如圖1中的曲線2所示。由圖1看出,它采用兩種曝光時間:當信號很弱時,采用長時間曝光,輸出信號曲線的斜率很大;當信號很強后,改用短時間曝光,這時曲線斜率就會降低,從而可以擴大動態(tài)范圍。這就類似于CCD寬動態(tài)攝像機目前常采用的對最暗與最亮的雙曝光,即2次取樣方式。 顯然,為改善輸出的平滑性,還可采用多斜率的輸出模式,即多種曝光時間(類似CCD寬動態(tài)攝像機的多次取樣方式)。輸出曲線可由多段直線擬合,顯然曲線會平滑得多,使輸出圖像的灰階層次等變得更好些。 3、對數(shù)輸出模式 對數(shù)輸出模式如圖1中的曲線3所示。采用這種輸出模式的CMOS攝像機的動態(tài)范圍非常大,一般可達到幾個數(shù)量級,使得無需對照相機或攝像機的曝光時間進行控制,也無需對其鏡頭的光圈進行調節(jié)。此外,在CMOS成像器件中,又可方便地設計出對數(shù)響應電路,且實現(xiàn)起來也很容易。 值得說明的是,由于人眼對光的響應也接近對數(shù)規(guī)律,因而這種輸出模式具有良好的使用性能,在照相機等中常用。 4、γ校正模式 γ校正模式如圖1中的曲線4所示。它的輸出規(guī)律如下:U=KeγE (2) (2)式中,U為信號輸出電壓,E是輸入光強,K為常數(shù),而γ便是校正因子,γ為小于1的系數(shù)。由式(2)可見,這種模式也使輸出信號的增長速度逐漸減緩,因而也能擴大動態(tài)范圍。 由上看出,CMOS攝像器件的4種輸出模式,除其輸出特性有較大區(qū)別外,動態(tài)范圍相差很大。一般線性輸出模式動態(tài)范圍只有40-60dB,其它輸出模式都較大。 (中國集群通信網(wǎng) | 責任編輯:陳曉亮) |





