《计算机视觉度量:从特征描述到深度学习》 传感器(1)

《计算机视觉度量:从特征描述到深度学习》 传感器(1)

文章介绍

本人是工业机器视觉工程师,从事工业视觉开发6年时间,有丰富的行业经验。做个两个视觉工业框架,一个是基于QT的组态工业视觉解决方案,一个是基于C#的视觉软件框架。目前在世界500强企业从事视觉项目开发工作和工程软件开发工作。自我介绍就这么多,开始说为什么要开始写着一系列文章,自己在行业内深耕了很多年,熟悉很多框架和软件工具。但是对于应用者来说,接口的封装和功能说明都很片面。在读取很多专业书籍后,发现视觉行业内还是建立在80年代的理论上的,后期很多创新理论都没有大的改变。进几年DL的大热为行业内带来了,新的理论基石。由于国人太过激进,不去了解DL在图像处理领域上的理论基础。导致在开发和学习的过程中遇到很多问题,说明:本人在开发中也遇到过很多问题,但是通过读取很多资料好,对DL在视觉应用上,尤其是工业视觉上有了新的认识。本次文章系列通过对国外著名视觉工程师Scott Kring 的新书《计算机视觉度量:从特征描述到深度学习》详细的解读,来阐述DL在图像处理领域理论基石。并对作者本人基于QT最新的组态视觉框架软件做详细的规划。

传感器
传感器的主要分为两类,CCD和CMOS两种传感方式。具体的细节差别会再后期《传感器选型和应用》中做主要说明。简单说就是在应对不同场景中,对传感器做相应的优化。对于特征目标要做最低两倍的特征采样,这遵循数字信息时域采样定理(时域采样定理的另一种表述方式是:当时间信号函数f(t)的最高频率分量为fM时,f(t)的值可由一系列采样间隔小于或等于1/(2fM)的采样值来确定,即采样点的重复频率f≥(2fM))
对特定应用中,要对相机进行标定,以便在不同光照,不同距离的情况下对像素深度的影响。为了处理相机通道中的噪声,非线性响应,坏点等问题,需要对相机深度图片做预处理,后期会对相关内容做详细解说。

传感器材料

传感器材料主要分为两种。
1.常用的是硅材料
2.工业和军事采用镓材料
根据成像方式不同可以分为:
单像素的光电晶体管照相机,一维线扫相机,二维矩形阵列,高分辨率的球形阵列。后面会对传感器配置,和相机配置做说明
硅材料做的相机类型有,COMS,CCD,BSI,Foveon 等普通相机,硅材料具有非线性光谱响应曲线。很好感知光谱的近红外部分,对蓝色,紫色和近紫色部分感知欠佳。在直接读取原始数据的时候,要特别注意硅的光谱响应曲线,传感器在设计的时候做了补偿,在根据应用标定照相机并设计传感器时,应该考虑传感器的颜色响应曲线。

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