1 引言
成像產品可以幫助你采樣和分析以視頻信號為載體的視頻信息。電子采樣通過工作在主機平臺內的（如pc機）采集卡這種視頻捕捉設備來完成。采集卡把由視頻信號源提供的圖像轉換為數(shù)據陣列，該數(shù)據陣列可被數(shù)字化存貯、處理、增強，然后被分析或顯示在視頻監(jiān)視器上。
2 視頻基礎
當對視頻信號進行電子采樣時（通常稱之為圖像獲取），首先應該知道所使用的是哪種視頻信號。這部分內容介紹了一些有關視頻信號的基本知識。
2.1 信號種類與視頻格式
視頻信號有多種信號源，包括：視頻相機、可攜式攝像機、錄像機、電視廣播、x射線設備、掃描電子顯微鏡、ct掃描器等等。這些信號源或者提供復合視頻信號（信號中包含視頻數(shù)據和時鐘信息）或非標準視頻信號（其視頻和時鐘可以有多種不同的格式）。
標準復合視頻信號有以下幾種制式：
（1） rs-170
用于北美和日本。這種黑白復合視頻信號的空間分辨率為640×480，rs-170工作在60hz，即30fps。
（2） ntsc/rs-330
用于北美和日本。這種視頻信號除了增加了色彩信息，其它方面和rs－170一致。此信號類型于20世紀50年代被國家電視系統(tǒng)委員會（ntsc）制定標準。
（3） ccir
此復合信號最先用于北歐，根據一個國際標準組織－國際射線顧問委員會（ccir）而命名。此黑白視頻信號的空間分辨率為768×576，工作于50hz，即25fps。
（4） pal#p#分頁標題#e#
用于北歐。這種視頻信號除了增加了色彩信息，其它方面和ccir一致。pal是其應用的一種技術phase alteration
line的縮寫。
（5） secam
用于法國、俄羅斯等。其參數(shù)與pal一致。
非標準視頻信號沒有固定的空間分辨率、信號時鐘以及信號特征。只有查閱信號源所提供的技術文檔才能確定這些參數(shù)。
2.2 空間分辨率
空間分辨率定義了一幅圖像的行與列的元素數(shù)。行定義了圖像的長度，由線數(shù)來描述;列定義了圖像的寬度，由像素數(shù)來描述。對于標準的rs-170/ntsc圖像，其空間分辨率為640×480;對于標準的ccir/pal圖像，其空間分辨率為768×576。見圖1：
根據信號源或所用相機的不同，其空間分辨率可以從256×256到4096×4096甚至更高。由于空間分辨率直接影響著圖像的大小，大多應用只使用符合要求的分辨率。快速的圖像傳輸和處理對于工業(yè)檢測應用來說非常重要，其圖像的空間分辨率通常為512×512。對于需要更高空間分辨率的應用，如高精度的標定和測量，經常會使用1024×1024或更高的分辨率。
2.3 寬高比
寬高比是指單個像素的寬度與高度之比。通常我們都需要寬高比為1:1，即像素的寬、高相等。一些輸入信號源或相機和采集卡并不能產生或把視頻數(shù)據轉化為方形像素。這樣經常會致使圖像成為胚珠形或矩形。
寬高比對某些處理過程很重要，如當你試圖通過以一個區(qū)域內的像素個數(shù)來確定其面積。如果寬高比不是1:1，你必須在圖像處理中加以補嘗或軟件校正。
2.4 亮度分辨率#p#分頁標題#e#
當視頻數(shù)據被產生或轉化時，還必須確定其亮度分辨率（有時也稱為數(shù)字深度分辨率）。亮度分辨率定義了一幅圖像中顏色的個數(shù)或梯度。這些梯度主要指灰度級（對于單色圖像）或顏色的個數(shù)（對于彩色圖像）。對于一幅標準的rs-170圖像，其亮度分辨率為8bits或256灰度級（其術語通常為640×480×8）。常用的分辨率為8bits（256灰度級）、10bits（1024灰度級）、16bits（65536灰度級）或更高。圖像的數(shù)據量會隨著亮度分辨率增加。如：一幅標準的rs-170圖像大約為307kb，而相同空間分辨率的一幅16bit的圖像約為614kb，而24bit時約為922kb。
2.5 隔行與非隔行格式
視頻信號中包含數(shù)行像素。水平同步脈沖把行與行之間分開。所有復合視頻信號源，包括rs-170/ntsc、ccir/pal和非標準的信號源以隔行方式傳送數(shù)據。隔行是指以兩個稱為“場”的獨立部分來傳送視頻數(shù)據。奇數(shù)行的場先被傳送，然后是偶數(shù)行。包含奇數(shù)場與偶數(shù)場的完整圖像稱為幀。
每場被順序顯示時我們會感覺每幀是以正常速度的兩倍來顯示的，場同步確定了什么時候一場結束什么時候一場開始。
在顯示某些類型的圖像時，如圖形或細線時，隔行格式會導致圖像閃爍。
一些非標準視頻信號源以非隔行格式傳送數(shù)據。這種過程有時被稱為逐行掃描。非隔行格式是以一場來傳送視頻信號中所有行（奇數(shù)與偶數(shù)行）。
注意當被觀察的物體運動時，通常選用逐行掃描會更加適合。因為隔行格式通常由于兩場不能對齊會引起模糊或頻率混淆。
2.6 幀頻
幀頻是指傳送或顯示幀的速度，通常以fps（每秒幀數(shù)）來表示。rs170/ntsc圖像通常為30fps，ccir/pal通常為25fps。幀頻低于此數(shù)時會產生如同老式電影中所看到的跳動的效果。
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