info@npk-photonica.ru
RU EN
+7 (812) 209-20-20
Заказать звонок
Продукты
  • Камеры собственного производства
    Камеры собственного производства
    • Видимого и УФ диапазонов (100 нм — 0.75 мкм)
    • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
    • Средний ИК (3 — 5 мкм)
    • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
  • Объективы и оптика
    Объективы и оптика
    • Видимого и УФ диапазонов
    • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
    • Средний ИК (3 — 5 мкм)
    • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
    • Аксессуары для оптики
  • Сенсоры
    Сенсоры
    • Видимого и УФ диапазонов
    • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
    • Средний ИК (3 — 5 мкм)
    • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
    • Отладочные наборы
  • Камеры и модули ультрафиолетового диапазона
    Камеры и модули ультрафиолетового диапазона
    • УФ диапазон (100 — 400 нм)
  • Камеры и модули видимого диапазона
    Камеры и модули видимого диапазона
    • Высокочувствительные камеры
    • Камеры машинного зрения
    • Блок-камеры и модули
  • Камеры и модули инфракрасного диапазона
    Камеры и модули инфракрасного диапазона
    • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
    • Средний ИК (3 — 5 мкм)
    • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
  • Специализированные камеры
    Специализированные камеры
    • Видимый диапазон (0.4 — 0.75 мкм)
    • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
    • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
  • Лазерные сканирующие системы
    Лазерные сканирующие системы
    • 3D-лидары
    • Твердотельные лидары
    • OEM Дальномеры
    • 2D-лидары
  • Полезная нагрузка для БПЛА
    Полезная нагрузка для БПЛА
    • Камеры
    • 3D-лидары
    • Навигационные модули
    • Обнаружение БПЛА
  • Аэрофотосъемочное оборудование
    Аэрофотосъемочное оборудование
    • Лидарные системы
    • Камеры для аэрофотосъемки
    • Аэрофотосъемочные комплексы
    • Радары с синтезированной апертурой
    • Гиростабилизированные платформы
  • Аксессуары и прочее
    Аксессуары и прочее
    • ToF-датчики
    • Силомоментные сенсоры
    • Микродисплеи
Решения
  • Горная промышленность
    • Системы улучшения видимости при эксплуатации спецтехники
  • Нефтегазовая отрасль
    • Система визуализации утечек Метана FLM384-GAS (в разработке)
  • Охрана и безопасность
    • Охрана протяженных и площадных объектов с помощью LWIR и SWIR-камер
  • Строительство и геологоразведка
    • Полезная нагрузка Phase One P3 для контроля состояния зданий и сооружений
    • Комплексная БПЛА-лидар-система для решения задач в строительстве и геодезии
    • 3D-лидары для решения задач в геологоразведке
    • 3D-лидары для решения задач охраны периметра
    • 3D-лидары для решения задач в градостроительстве и землеустройстве
  • Транспортная промышленность и инфраструктура
    • Мультиспектральная ADAS-система помощи водителю
    • Контроль дорожного движения
    • 3D-лидары для автопилотируемых транспортных средств
Услуги
  • R&D
    • Опытно-конструкторские работы (ОКР)
    • Прототипирование
    • Кастомизация
Новости
Библиотека
Мероприятия
О компании
  • Контакты
  • Производители и партнеры
  • Вакансии
  • Сертификаты
  • Специальная оценка условий труда
    НПК Фотоника
    Продукты
    • Камеры собственного производства
      Камеры собственного производства
      • Видимого и УФ диапазонов (100 нм — 0.75 мкм)
      • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
      • Средний ИК (3 — 5 мкм)
      • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
    • Объективы и оптика
      Объективы и оптика
      • Видимого и УФ диапазонов
      • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
      • Средний ИК (3 — 5 мкм)
      • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
      • Аксессуары для оптики
    • Сенсоры
      Сенсоры
      • Видимого и УФ диапазонов
      • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
      • Средний ИК (3 — 5 мкм)
      • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
      • Отладочные наборы
    • Камеры и модули ультрафиолетового диапазона
      Камеры и модули ультрафиолетового диапазона
      • УФ диапазон (100 — 400 нм)
    • Камеры и модули видимого диапазона
      Камеры и модули видимого диапазона
      • Высокочувствительные камеры
      • Камеры машинного зрения
      • Блок-камеры и модули
    • Камеры и модули инфракрасного диапазона
      Камеры и модули инфракрасного диапазона
      • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
      • Средний ИК (3 — 5 мкм)
      • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
    • Специализированные камеры
      Специализированные камеры
      • Видимый диапазон (0.4 — 0.75 мкм)
      • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
      • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
    • Лазерные сканирующие системы
      Лазерные сканирующие системы
      • 3D-лидары
      • Твердотельные лидары
      • OEM Дальномеры
      • 2D-лидары
    • Полезная нагрузка для БПЛА
      Полезная нагрузка для БПЛА
      • Камеры
      • 3D-лидары
      • Навигационные модули
      • Обнаружение БПЛА
    • Аэрофотосъемочное оборудование
      Аэрофотосъемочное оборудование
      • Лидарные системы
      • Камеры для аэрофотосъемки
      • Аэрофотосъемочные комплексы
      • Радары с синтезированной апертурой
      • Гиростабилизированные платформы
    • Аксессуары и прочее
      Аксессуары и прочее
      • ToF-датчики
      • Силомоментные сенсоры
      • Микродисплеи
    Решения
    • Горная промышленность
      • Системы улучшения видимости при эксплуатации спецтехники
    • Нефтегазовая отрасль
      • Система визуализации утечек Метана FLM384-GAS (в разработке)
    • Охрана и безопасность
      • Охрана протяженных и площадных объектов с помощью LWIR и SWIR-камер
    • Строительство и геологоразведка
      • Полезная нагрузка Phase One P3 для контроля состояния зданий и сооружений
      • Комплексная БПЛА-лидар-система для решения задач в строительстве и геодезии
      • 3D-лидары для решения задач в геологоразведке
      • 3D-лидары для решения задач охраны периметра
      • 3D-лидары для решения задач в градостроительстве и землеустройстве
    • Транспортная промышленность и инфраструктура
      • Мультиспектральная ADAS-система помощи водителю
      • Контроль дорожного движения
      • 3D-лидары для автопилотируемых транспортных средств
    Услуги
    • R&D
      • Опытно-конструкторские работы (ОКР)
      • Прототипирование
      • Кастомизация
    Новости
    Библиотека
    Мероприятия
    О компании
    • Контакты
    • Производители и партнеры
    • Вакансии
    • Сертификаты
    • Специальная оценка условий труда
      НПК Фотоника
      • Продукты
        • Назад
        • Продукты
        • Камеры собственного производства
          • Назад
          • Камеры собственного производства
          • Видимого и УФ диапазонов (100 нм — 0.75 мкм)
          • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
          • Средний ИК (3 — 5 мкм)
          • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
        • Объективы и оптика
          • Назад
          • Объективы и оптика
          • Видимого и УФ диапазонов
          • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
          • Средний ИК (3 — 5 мкм)
          • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
          • Аксессуары для оптики
        • Сенсоры
          • Назад
          • Сенсоры
          • Видимого и УФ диапазонов
          • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
          • Средний ИК (3 — 5 мкм)
          • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
          • Отладочные наборы
        • Камеры и модули ультрафиолетового диапазона
          • Назад
          • Камеры и модули ультрафиолетового диапазона
          • УФ диапазон (100 — 400 нм)
        • Камеры и модули видимого диапазона
          • Назад
          • Камеры и модули видимого диапазона
          • Высокочувствительные камеры
          • Камеры машинного зрения
          • Блок-камеры и модули
        • Камеры и модули инфракрасного диапазона
          • Назад
          • Камеры и модули инфракрасного диапазона
          • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
          • Средний ИК (3 — 5 мкм)
          • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
        • Специализированные камеры
          • Назад
          • Специализированные камеры
          • Видимый диапазон (0.4 — 0.75 мкм)
          • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
          • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
        • Лазерные сканирующие системы
          • Назад
          • Лазерные сканирующие системы
          • 3D-лидары
          • Твердотельные лидары
          • OEM Дальномеры
          • 2D-лидары
        • Полезная нагрузка для БПЛА
          • Назад
          • Полезная нагрузка для БПЛА
          • Камеры
          • 3D-лидары
          • Навигационные модули
          • Обнаружение БПЛА
        • Аэрофотосъемочное оборудование
          • Назад
          • Аэрофотосъемочное оборудование
          • Лидарные системы
          • Камеры для аэрофотосъемки
          • Аэрофотосъемочные комплексы
          • Радары с синтезированной апертурой
          • Гиростабилизированные платформы
        • Аксессуары и прочее
          • Назад
          • Аксессуары и прочее
          • ToF-датчики
          • Силомоментные сенсоры
          • Микродисплеи
      • Решения
        • Назад
        • Решения
        • Горная промышленность
          • Назад
          • Горная промышленность
          • Системы улучшения видимости при эксплуатации спецтехники
        • Нефтегазовая отрасль
          • Назад
          • Нефтегазовая отрасль
          • Система визуализации утечек Метана FLM384-GAS (в разработке)
        • Охрана и безопасность
          • Назад
          • Охрана и безопасность
          • Охрана протяженных и площадных объектов с помощью LWIR и SWIR-камер
        • Строительство и геологоразведка
          • Назад
          • Строительство и геологоразведка
          • Полезная нагрузка Phase One P3 для контроля состояния зданий и сооружений
          • Комплексная БПЛА-лидар-система для решения задач в строительстве и геодезии
          • 3D-лидары для решения задач в геологоразведке
          • 3D-лидары для решения задач охраны периметра
          • 3D-лидары для решения задач в градостроительстве и землеустройстве
        • Транспортная промышленность и инфраструктура
          • Назад
          • Транспортная промышленность и инфраструктура
          • Мультиспектральная ADAS-система помощи водителю
          • Контроль дорожного движения
          • 3D-лидары для автопилотируемых транспортных средств
      • Услуги
        • Назад
        • Услуги
        • R&D
          • Назад
          • R&D
          • Опытно-конструкторские работы (ОКР)
          • Прототипирование
          • Кастомизация
      • Новости
      • Библиотека
      • Мероприятия
      • О компании
        • Назад
        • О компании
        • Контакты
        • Производители и партнеры
        • Вакансии
        • Сертификаты
        • Специальная оценка условий труда
      • +7 (812) 209-20-20
      192241 Россия, Санкт-Петербург, ул. Софийская, 54
      info@npk-photonica.ru
      • Telegram
      • YouTube
      • Главная
      • Информация
      • Библиотека
      • Камеры видимого диапазона

      Камеры видимого диапазона

      22 марта 2014 0:00
      // Статьи

      Цифровая камера - это электронно-оптическое устройство, которое способно зарегистрировать, обработать и передать изображение (или видеопоток) по стандартному протоколу данных.

      Цифровая камера - это электронно-оптическое устройство, которое способно зарегистрировать, обработать и передать изображение (или видеопоток) по стандартному протоколу данных.
      Блок-схема камеры

      Блок

      Элементы блока

      Видео сенсор

      КМОП-матрица

      ПЗС-матрица

      Управление сенсором

      • Тактовые генераторы
      • Схема питания
      • Драйвера H-, V-регистров
      • Тактовые генераторы
      • Схема питания

      Предварительная аналоговая обработка

      Отсутствует

      • Предварительный усилитель
      • АЦП
      • Элементы питания
      • Схема тактирования

      Сигнальная обработка

      • ПЛИС
      • ЦСП
      • Память
      • Схема управления интерфейсом

      Передача данных

      • Схема интерфейса USB
      • Схема интерфейса Ethernet
      • Camera link
      • Fire wire (IEEE1394)

      Объектив

      obj.jpg

      Объектив - это оптическое устройство, состоящее из набора линз и затвора и которое служит для проецирования изображения на светочувствительную матрицу. Затвор, или иначе диафрагма, применяется для механической регулировки освещённости матрицы, а также для перекрытия излучения при использовании некоторых типов ПЗС-матриц.

      Характеристики объектива:

      • Фокусное расстояние - это расстояние от объектива до плоскости, где проецируемое изображение имеет наибольшую резкость.
      • Светосила - величина, характеризующая степень ослабления объективом светового потока.
      • Уровень оптических искажений - это величина погрешности изображения в оптической системе, вызываемая отклонением луча от того направления, по которому он должен был бы идти в идеальной оптической системе.
      • Разрешающая способность - это характеристики объектива, отображающие его свойства по передаче чёткого изображения.
      • Угол зрения - это угол, который образуют лучи, соединяющие заднюю точку объектива и диагональ кадра.
      • Тип крепления (самые распространенные стандарты С- и CS-mount). Отверстия CS- и C-mount имеют одинаковый диаметр 25,4 мм (1") и шаг резьбы 0,794 мм (1/32"). В стандарте C-mount расстояние от объектива до матрицы 17,526 мм. В стандарте CS-mount это расстояние меньше на 5 мм, и равняется 12,526 мм. Существуют переходные пятимиллиметровые кольца с CS-mount на C-mount. Помимо этого есть другие типы креплений, например байонет (штыковое крепление) или T/T2-mount.
      • Наличие электроприводов. 
      • Электромоторы могут применяться:
        • Для регулировки фокусного расстояния;
        • Для настройки резкости;
        • Для управления диафрагмой.

      Элементы камеры
      • boardlevel.jpg

      • Сенсор служит для преобразования светового сигнала в электрический. Выполняется он на основе одного из двух типов матриц: КМОП или ПЗС. ПЗС-матрицы используются в профессиональном оборудовании, где требуются высокое качество изображения и низкий уровень шумов. В свою очередь КМОП-матрицы применяются в серийных устройствах с небольшой стоимостью и низким/средним качеством картинки. Технология изготовления КМОП фоточувствительных сенсоров стремительно развивается, постепенно отбирая часть рынка у ПЗС-матриц.
      • Схема управления сенсором служит: для передачи зарядов по вертикальному и горизонтальному регистрам (в случае ПЗС-матрицы), или же исключительно для тактирования и питания сенсора (в случае КМОП-матрицы).
      • В ПЗС для считывания заряда к каждому из регистров подается переменный сигнал, состоящий из нескольких фаз. В то время как КМОП управляется лишь командами от блока обработки и грубой схемой тактирования (по сравнению с ПЗС). Поэтому можно утверждать, что требования к управляющей электронике ПЗС-матрицы выше, нежели в КМОП.
      • Предварительная аналоговая обработка служит для передачи данных от сенсора на плату сигнальной обработки, и может состоять из усилителя, АЦП и вторичного источника питания. Следует учесть, что нет необходимости использовать все перечисленные выше компоненты при обработке сигнала с КМОП-матрицы, которая уже обладает всем этим на аппаратном уровне.
      • Сигнальная обработка используется для преобразования информации, полученной от схемы  предварительной обработки и отправки ее в блок передачи данных. Основными элементами схемы сигнальной обработки являются ПЛИС или ЦСП.
      • Блок передачи данных осуществляет обмен данными по стандартному интерфейсу.

      Программные интерфейсы:

      • USB
      • Ethernet
      • Camera link
      • IEEE1394

      Физические среды передачи данных:

      • Витая пара
      • Оптоволокно

      В Ethernet возможна реализация POE (Power of Ethernet) - подача постоянного напряжения питания по проводам передачи данных;

      Программные/аппаратные функции

      Некоторые программные функции, которые могут быть реализованы в КМОП-сенсоре, в блоке сигнальной обработки или на компьютере:

      • Сжатие (H.264, MPEG, MJPEG);
      • Увеличение динамического диапазона (HDR);
      • no_hdr.jpg      Изображение послеобработки HDR
      Бининг - программное объединение нескольких пикселей в один, что приводит к снижению разрешения, но при этом позволяет увеличить частоту кадров и чувствительность. Ниже приведена схема бининга 3х2;

      бининг.jpg
      • Автоматическая коррекция основных параметров сенсора: коэффициент усиления, времени экспозиции, баланс белого и т. д.;
      • Прореживание (англ. Sub-Sampling) - исключение из обработки части строк и столбцов изображения, ниже приведён наглядный пример;
      Sub-Sampling.jpg


      • Фильтры;
      • Гамма-коррекция - коррекция функции яркости.


      Как правило, многие из этих функций можно реализовать в КМОП-матрице.

      Основные параметры камеры:

      • Разрешение
      • Размер пикселя
      • Размер матрицы
      • Чувствительность
      • Уровень шумов
      • Скорость записи, кадров/с
      • Аппаратно-программные функции
      • Потребляемая мощность
      • Габариты и масса


      Применение:

      • Машинное зрение
      • Охрана
      • Медицина
      • Наука
      Назад к списку Следующий
      Категории
      • Статьи63
      • Каталоги5
      Это интересно
      • Система управления вилочными погрузчиками на основе 3D-лидаров
        Система управления вилочными погрузчиками на основе 3D-лидаров
        18 сентября 2023
      • Применение систем машинного зрения на базе отечественных камер
        Применение систем машинного зрения на базе отечественных камер
        30 мая 2023
      • 6-осевые датчики крутящего момента Hypersen для контроля действий роботов
        6-осевые датчики крутящего момента Hypersen для контроля действий роботов
        23 сентября 2022
      • Основные преимущества и области применения конфокальных сенсоров Hypersen
        Основные преимущества и области применения конфокальных сенсоров Hypersen
        13 сентября 2022
      • 6 главных характеристик, позволяющих использовать промышленные 3D-сканеры в проектах со сложной промышленной средой
        6 главных характеристик, позволяющих использовать промышленные 3D-сканеры в проектах со сложной промышленной средой
        24 августа 2022
      • Цифровые технологии в горнодобывающей промышленности и металлургии
        Цифровые технологии в горнодобывающей промышленности и металлургии
        12 июля 2022
      • Типы и производители 3D-лидаров, представленных на рынке РФ
        Типы и производители 3D-лидаров, представленных на рынке РФ
        24 марта 2022
      • Сравнительный анализ тепловизоров для обнаружения утечек метана
        Сравнительный анализ тепловизоров для обнаружения утечек метана
        8 февраля 2022
      • Когда туман – не помеха, или как повысить четкость изображения в плохих погодных условиях
        Когда туман – не помеха, или как повысить четкость изображения в плохих погодных условиях
        30 ноября 2021
      • Видеть невидимое. Ближний инфракрасный диапазон (0.9 – 1.7 мкм)
        Видеть невидимое. Ближний инфракрасный диапазон (0.9 – 1.7 мкм)
        2 июня 2020
      • Видеть невидимое. Поляризация в дальнем инфракрасном диапазоне (8 – 12 мкм)
        Видеть невидимое. Поляризация в дальнем инфракрасном диапазоне (8 – 12 мкм)
        16 апреля 2020
      • sCMOS наращивает темп
        sCMOS наращивает темп
        30 марта 2020
      • Когда цифровое масштабирование сработает. Серия Gpixel GMAX.
        Когда цифровое масштабирование сработает. Серия Gpixel GMAX.
        6 февраля 2020
      • Астрономия сегодня.Часть 2. Космическая астрономия
        Астрономия сегодня.Часть 2. Космическая астрономия
        25 ноября 2019
      • НА ЗАМЕНУ KODAK. ВСЕ ТОЛЬКО НАЧИНАЕТСЯ.
        НА ЗАМЕНУ KODAK. ВСЕ ТОЛЬКО НАЧИНАЕТСЯ.
        28 октября 2019
      • Астрономия сегодня. Часть1. Любительская астрономия.
        Астрономия сегодня. Часть1. Любительская астрономия.
        27 сентября 2019
      • Гиперспектральный SWIR-сенсор. Появление неизбежно?
        Гиперспектральный SWIR-сенсор. Появление неизбежно?
        20 августа 2019
      • Коронный разряд и системы для его детекции
        Коронный разряд и системы для его детекции
        23 мая 2019
      • MTF или частотно-контрастная характеристика сенсора
        MTF или частотно-контрастная характеристика сенсора
        8 апреля 2019
      • Мощный СВЧ усилитель и передающий чип от компании OMMIC
        Мощный СВЧ усилитель и передающий чип от компании OMMIC
        31 января 2019
      Подписывайтесь на новости:
      Компания
      Контакты
      Производители и партнеры
      Вакансии
      Сертификаты
      Специальная оценка условий труда
      Каталог
      Камеры собственного производства
      Объективы и оптика
      Сенсоры
      Камеры и модули ультрафиолетового диапазона
      Камеры и модули видимого диапазона
      Камеры и модули инфракрасного диапазона
      Специализированные камеры
      Лазерные сканирующие системы
      Полезная нагрузка для БПЛА
      Аэрофотосъемочное оборудование
      Аксессуары и прочее
      Решения
      Горная промышленность
      Нефтегазовая отрасль
      Охрана и безопасность
      Строительство и геологоразведка
      Транспортная промышленность и инфраструктура
      Информация
      Решения
      Новости
      Мероприятия
      Библиотека
      Наши контакты

      +7 (812) 209-20-20
      Пн – Пт с 9:00 до 18:00
      192241 Россия, Санкт-Петербург, ул. Софийская, 54
      info@npk-photonica.ru
      © 2025 Все права защищены.

      Вы находитесь на английской версии сайта. Перейти на русскоязычную версию сайта?