Научно-производственная компания
RUEN
+7 (812) 740-71-28
Продукты
  • Оптика
    Оптика
    • Видимого и УФ диапазонов
    • Ближнего, среднего и дальнего ИК-диапазонов
    • Оптические окна и фильтры
    • Подсветка УФ, ИК и видимого диапазона
  • Сенсоры
    Сенсоры
    • Видимого и УФ диапазонов
    • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
    • Средний ИК (3 — 5 мкм)
    • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
  • Камеры и модули рентгеновского и ультрафиолетового диапазонов
    Камеры и модули рентгеновского и ультрафиолетового диапазонов
    • X-RAY (0,005 — 100 нм)
    • УФ диапазон (100 — 400 нм)
  • Камеры и модули видимого диапазона
    Камеры и модули видимого диапазона
    • Астрономические камеры
    • 3D-модули
    • Камеры машинного зрения
    • 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)
  • Аэрофотосъемочное оборудование
    Аэрофотосъемочное оборудование
    • Камеры для аэрофотосъемки
    • Аэрофотосъемочные комплексы
  • Аксессуары и прочее
    Аксессуары и прочее
    • Микродисплеи
    • Интерфейсные платы
Решения
  • Медицина
    • Тепловизионный комплекс измерения температуры тела Dahua Technology
    • Бесконтактный термометрический сканер TS-WOE1 Thermal Scanner
    • Портативная тепловизионная камера Guide T120H
  • Нефтегазовая отрасль
    • Визуализация утечек Метана (OGI)
  • Горная промышленность
    • Системы улучшения видимости при эксплуатации спецтехники
Проекты
  • Охрана и безопасность
  • Аэрофотосъемка
  • СВЧ
Услуги
  • Производство на заказ
    • Изготовление оптических компонентов
  • Программное обеспечение
    • GeoCloud
Новости
Библиотека
Мероприятия
О компании
  • Контакты
  • Производители и партнеры
  • Вакансии
  • Сертификаты
  • Специальная оценка условий труда
    НПК Фотоника
    Продукты
    • Оптика
      Оптика
      • Видимого и УФ диапазонов
      • Ближнего, среднего и дальнего ИК-диапазонов
      • Оптические окна и фильтры
      • Подсветка УФ, ИК и видимого диапазона
    • Сенсоры
      Сенсоры
      • Видимого и УФ диапазонов
      • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
      • Средний ИК (3 — 5 мкм)
      • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
    • Камеры и модули рентгеновского и ультрафиолетового диапазонов
      Камеры и модули рентгеновского и ультрафиолетового диапазонов
      • X-RAY (0,005 — 100 нм)
      • УФ диапазон (100 — 400 нм)
    • Камеры и модули видимого диапазона
      Камеры и модули видимого диапазона
      • Астрономические камеры
      • 3D-модули
      • Камеры машинного зрения
      • 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)
    • Аэрофотосъемочное оборудование
      Аэрофотосъемочное оборудование
      • Камеры для аэрофотосъемки
      • Аэрофотосъемочные комплексы
    • Аксессуары и прочее
      Аксессуары и прочее
      • Микродисплеи
      • Интерфейсные платы
    Решения
    • Медицина
      • Тепловизионный комплекс измерения температуры тела Dahua Technology
      • Бесконтактный термометрический сканер TS-WOE1 Thermal Scanner
      • Портативная тепловизионная камера Guide T120H
    • Нефтегазовая отрасль
      • Визуализация утечек Метана (OGI)
    • Горная промышленность
      • Системы улучшения видимости при эксплуатации спецтехники
    Проекты
    • Охрана и безопасность
    • Аэрофотосъемка
    • СВЧ
    Услуги
    • Производство на заказ
      • Изготовление оптических компонентов
    • Программное обеспечение
      • GeoCloud
    Новости
    Библиотека
    Мероприятия
    О компании
    • Контакты
    • Производители и партнеры
    • Вакансии
    • Сертификаты
    • Специальная оценка условий труда
      НПК Фотоника
      • Продукты
        • Назад
        • Продукты
        • Оптика
          • Назад
          • Оптика
          • Видимого и УФ диапазонов
          • Ближнего, среднего и дальнего ИК-диапазонов
          • Оптические окна и фильтры
          • Подсветка УФ, ИК и видимого диапазона
        • Сенсоры
          • Назад
          • Сенсоры
          • Видимого и УФ диапазонов
          • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
          • Средний ИК (3 — 5 мкм)
          • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
        • Камеры и модули рентгеновского и ультрафиолетового диапазонов
          • Назад
          • Камеры и модули рентгеновского и ультрафиолетового диапазонов
          • X-RAY (0,005 — 100 нм)
          • УФ диапазон (100 — 400 нм)
        • Камеры и модули видимого диапазона
          • Назад
          • Камеры и модули видимого диапазона
          • Астрономические камеры
          • 3D-модули
          • Камеры машинного зрения
          • 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)
        • Аэрофотосъемочное оборудование
          • Назад
          • Аэрофотосъемочное оборудование
          • Камеры для аэрофотосъемки
          • Аэрофотосъемочные комплексы
        • Аксессуары и прочее
          • Назад
          • Аксессуары и прочее
          • Микродисплеи
          • Интерфейсные платы
      • Решения
        • Назад
        • Решения
        • Медицина
          • Назад
          • Медицина
          • Тепловизионный комплекс измерения температуры тела Dahua Technology
          • Бесконтактный термометрический сканер TS-WOE1 Thermal Scanner
          • Портативная тепловизионная камера Guide T120H
        • Нефтегазовая отрасль
          • Назад
          • Нефтегазовая отрасль
          • Визуализация утечек Метана (OGI)
        • Горная промышленность
          • Назад
          • Горная промышленность
          • Системы улучшения видимости при эксплуатации спецтехники
      • Проекты
        • Назад
        • Проекты
        • Охрана и безопасность
        • Аэрофотосъемка
        • СВЧ
      • Услуги
        • Назад
        • Услуги
        • Производство на заказ
          • Назад
          • Производство на заказ
          • Изготовление оптических компонентов
        • Программное обеспечение
          • Назад
          • Программное обеспечение
          • GeoCloud
      • Новости
      • Библиотека
      • Мероприятия
      • О компании
        • Назад
        • О компании
        • Контакты
        • Производители и партнеры
        • Вакансии
        • Сертификаты
        • Специальная оценка условий труда
      • +7 (812) 740-71-28
      196105 Россия, Санкт-Петербург, пр. Юрия Гагарина, д. 2
      info@npk-photonica.ru
      • 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 Следующая статья
      Категории
      • Статьи58
      • Каталоги4
      Это интересно
      • 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
      • Фаундри YCM как образ современного полупроводникового производства
        Фаундри YCM как образ современного полупроводникового производства
        18 Февраля 2019
      • Мощный СВЧ усилитель и передающий чип от компании OMMIC
        Мощный СВЧ усилитель и передающий чип от компании OMMIC
        31 Января 2019
      • Проектирование усилителей мощности на основе нитрида галлия на кремнии (GaN/Si)
        Проектирование усилителей мощности на основе нитрида галлия на кремнии (GaN/Si)
        31 Августа 2018
      • Ночная жизнь неба или в поисках Персеид
        Ночная жизнь неба или в поисках Персеид
        22 Августа 2018
      • Foundry - как образ современного полупроводникового производства
        Foundry - как образ современного полупроводникового производства
        7 Августа 2018
      • Малогабаритные твердотельные СВЧ-усилители UWB TECH
        Малогабаритные твердотельные СВЧ-усилители UWB TECH
        23 Апреля 2018
      • Затворные термостабилизрированные микроболометрические камеры дальнего ИК-диапазона (8-14 мкм)
        Затворные термостабилизрированные микроболометрические камеры дальнего ИК-диапазона (8-14 мкм)
        13 Февраля 2018
      • Gpixel Gsense2020BSI обретает первую оболочку
        Gpixel Gsense2020BSI обретает первую оболочку
        15 Ноября 2017
      • Гетероструктуры на основе нитрида галлия и технологии компании OMMIC на их основе
        Гетероструктуры на основе нитрида галлия и технологии компании OMMIC на их основе
        31 Августа 2017
      • Приборы ИК-диапазона
        Приборы ИК-диапазона
        21 Августа 2017
      Подписывайтесь на новости:
      Компания
      Контакты
      Производители и партнеры
      Вакансии
      Сертификаты
      Специальная оценка условий труда
      Каталог
      Оптика
      Сенсоры
      Камеры и модули рентгеновского и ультрафиолетового диапазонов
      Камеры и модули видимого диапазона
      Камеры и модули инфракрасного диапазона
      Аэрофотосъемочное оборудование
      Аксессуары и прочее
      Проекты
      Охрана и безопасность
      Аэрофотосъемка
      СВЧ
      Информация
      Решения
      Новости
      Мероприятия
      Библиотека
      Наши контакты

      +7 (812) 740-71-28
      Пн – Пт с 9:00 до 18:00
      196105 Россия, Санкт-Петербург, пр. Юрия Гагарина, д. 2
      info@npk-photonica.ru
      © 2021 Все права защищены.