普通USB摄像头也可以做监控系统
zjq 在2008-01-01 13:21 发表
教你建立廉价的网吧USB监控系统
现在在网吧内发生的治安事件非常多，安装监控设备以后，对预防和解决治安事件有很大帮助，所以目前很多大型网吧都安装有监控系统，但监控系统的安装复杂，而且投资很大，小型网吧一般很难承受，有没有好的办法既投入小、安装简单，又费用低廉呢？有，这就是使用USB的电脑摄像头来实现监控的目的，但使用USB电脑摄像头有几个问题需要解决，我们下面就分别一一给大家分析一下。
第一传输距离
监控摄像头的安装，一般需要使用几米至几十米不等的传输距离，但按照USB的标准规定，USB设备的最长的传输距离是5米，所以USB都不能长距离使用，这就是我们使用USB摄像头做监控遇到的第一个问题，摄像头的传输距离。其实USB的传输距离也可以解决，USB可以通过USB HUB来延长传输距离，每增加一个HUB，就可以延长5米，一共可以增加5个HUB，也就是延长5次，每次5米，所以最长可以延长25米。为什么USB 对距离的要求这么严格呢？这是因为USB的信号频率很高，线在传输信号的过程中对信号的衰减很大，当信号衰减到无法维持信号的正常传输的时候，WINDOWS就会提示“找到无法识别的USB设备”，所以一般距离都不能超过5米！。另外USB 2.0比USB 1.1对距离更敏感，传输距离很难超过2米。
经过我们的多次认真测试得出如下结论，①如果使用USB2.0的摄像头，那么只能使用
USB2.0的带信号放大的延长线来增加传输距离，这种线其实就是一个带芯片的USB 2.0 HUB，每根线5米长，能够被延长5次，最远能够传输25米。USB 2.0的摄像头最好不要使用不带芯片的延长线，这种延长线只适合于鼠标、键盘等低速设备，不适合于摄像头之类USB 2.0的高速设备，既使是使用2米的延长线，也会让USB 2.0的设备工作不正常或是不稳定。②如果使用USB 1.1的摄像头，可以使用支持USB 的高速延长线，也可以使用USB 1.1的带信号放大的延长线。支持USB 的高速延长线在USB 1.1上使用，最远可以达到10米，USB 的高速延长线虽然对USB 1.1的设备支持非常好，但USB 2.0的高速设备在这种线上使用也不会超过2米，所以USB 的高速延长线只能用在USB 1.1上，而不能使用在USB 2.0的高速设备上。另外提醒大家，我们在使用中发现USB 1.1的摄像头使用USB 2.0的带信号放大的延长线，偶尔会出现画面抖动的情况，所以不建议大家在USB 1.1的摄像头上使用USB 2.0的带信号放大的延长线。
第二带宽
USB 1.1的带宽是12M，1只电脑摄像头在320X200分辨率，30帧/秒的情况下，需要使用的带宽大约是8M，USB 1.1的这个带宽对于只安装一个监控摄像头的网吧来说是够了，但对需要安装多路摄像头或是需要更好分辨率的网吧来说还不够，为了获得更大的带宽就需要使用支持USB 2.0的电脑，USB 2.0的带宽是480M，对于一般网吧来说，满足4路监控的要求是足够了。支持USB 2.0的主板一般需要INTEL 865以上芯片组或是VIA KT333以上的芯片组，如果你的主板不支持USB 2.0，只需要购买1块NEC 的USB 2.0扩展卡就可以了，这种卡一般不贵，只需要50元左右。另外要提醒大家，如果要使用多路摄像头，最好是每只摄像头都分别接到主板的1个USB端口上。如果只接1个主板的USB 2.0端口，通过USB 2.0的HUB分线出来分别接摄像头使用的话，主板和HUB 2.0 HUB之间最好不要有延长线，如果距离太远需要延长的话，也只能使用USB 2.0的带信号放大的延长线来延长。如果只需要1路监控的话，那么使用USB 1.1的接口也是可以的！为了使用USB 2.0，还需要打上USB 2.0的补丁。
第三摄像头效果
①监控用的摄像头，一般都要求清晰度高，因为目前电脑摄像头普遍使用的感光芯片是美光或现代的感光芯片，这2种芯片的摄像头，清晰度都差不多，如果使用5玻镜头的话，对于要求不太严格的网吧一般都能够满足基本要求，而且每秒30帧的速度也基本能够满足监控的需求。如果需要更好清晰度的话，可以使用物理动态130万的摄像头（不是网上乱说的130万的，需要强调的是感光芯片和接口芯片都支持物理动态130万的摄像头，才能真正算是130万的），这种摄像头一般成像效果要好于采用镁光和现代感光芯片的摄像头，能够获得比一般物理35万摄像头更好的效果，但带宽占用及CPU占用率都很高，一般不推荐使用！
②如果网吧内光线比较暗，就需要使用夜视效果好的摄像头，但因为目前镁光和现代的感光芯片的夜视效果都不是很好！目前市场上还有少量的使用7131E芯片的摄像头，这种感光芯片比镁光和现代的感光芯片大很多，所以夜视效果好很多，如果能用这种芯片的摄像头是最好的！没有的话就只有使用红外线的摄像头，这种摄像头在光线充足的情况下，是彩色的，在光线暗的情况下，就会发出红外线，并变为黑白方式工作，这样的话，即使在没有灯光的情况下，依然能够获得比较好的成像效果，只是图象会变成黑白的，但满足一般监控用途还是勉强可用的，但用户需要根据自己的网吧的环境选择自动感应或是手控灯光的摄像头！
③熟悉照相机的朋友都知道，镜头根据视角的不同，有广角镜头和长焦镜头之分，视角大的镜头，也叫广角镜头，拍摄的距离不远但拍摄的范围可以很大。视角小的镜头也叫长焦镜头，可以拍摄得远，但拍摄范围不大。因为目前电脑摄像头广泛使用的是固定视角的摄像头，而监控的范围有的需要大范围，有的需要远距离，这种情况下，只有通过更换不同视角的镜头
来解决。所以我们准备了不同视角的5玻镜头，方便大家更换使用
下面4张图片中，左上角的是110度视角的5玻镜头、右上是80度视角的5玻镜头，左下是40度视角的5玻镜头，右下角是60度的2玻镜头
第四监控软件
微服USB摄像头监控安防直播系统
下载地址：https://www.doczj.com/doc/345245430.html,/ac/setup.rar
使用说明：https://www.doczj.com/doc/345245430.html,/_d268721643.htm
一般电脑摄像头都带有录象软件，但附带的软件功能很少，而且只能使用AVI的文件方式保存，这种保存方式非常占空间，一般1分钟就需要几百兆的空间，所以如果要使用电脑摄像头来监控，就必须使用专业的监控软件。目前我们电脑摄像头的监控软件就很好，我们做实验用的C4 1.7G的芯片，在开4路监控的时候，开4路监控只有70%-80%的占用！
下面我们介绍具体安装例子，1个网吧，2间房间，每间50个平方，每个房间安排2只摄像头，总计4只摄像头，使用USB 1.1 35万的红外线摄像头，主机使用CD 325+865主板+512M内存+40G硬盘，我们看下面的拓扑图
阿妮爸爸在2008-01-02 07:47 发表
好像没完，等待后续。
zjq 在2008-01-06 13:52 发表
微服USB摄像头在线远程视频网店系统
支特无线摄像头，支持传系统专业监控摄像头，支持所有视频采集卡！！！
软件下载：https://www.doczj.com/doc/345245430.html,/ac/setup.rar
普通摄像头也能做专业监控！！既可以作摄像头聊天等使用，更可以作为监控安防系统使用(如火灾报警)摄像头录象(MP4压缩)，还可以做为远程在线视频网店系统使用。
https://www.doczj.com/doc/345245430.html,/_d268721643.htm曾先生QQ 228267697
深圳市银之杰科技股份有限公司 摄像头基础知识培训 一.摄像头种类 (3) 二.USB摄像头工作原理 (3) 三.摄像头零件解构 (4) 1、图像传感器SENSOR (4) 2、数字信号处理芯片DSP (5) 3、镜头（LENS） (5) 4、USB线 (7) 四.摄像头驱动 (9) 五.摄像头的一些名词分辩率 (9) 1、分辨率 (9) 2、感光面积 (10) 3、灯光条纹（属于软件问题） (10) 4、景深 (12) 5、清晰度 (13) 6、坏点（属于硬件问题） (13) 7、色彩还原 (14)
8、FOV (14) 9、帧率 (15) 10、视频格式 (16) 11、失真（畸变） (17) 12、白平衡 (18) 13、曝光 (19) 14、带宽 (20) 15、DPI (21) 16、拍照方式 (22) 17、错误码 (23)
一.摄像头种类 摄像头是一种光电转换设备，种类主要包括USB 摄像头(USB 接口)，手机摄像头(DVP&MIPI 接口)，模拟摄像头(AV 接口，主要用于监控，车载等)，网络摄像头(RJ45&无线接口，主要用于监控)等。 USB 摄像头手机摄像头模拟摄像头网络摄像头 二.USB 摄像头工作原理 摄像头的工作原理大致为： 景物通过镜头（LENS）生成的光学图像投射到图像传感器（SENSOR）表面上，然后转为电信号，经过A/D（模数转换）转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片（DSP）中加工处理，再通过USB 接口传输到电脑中处理，通过显示器就可以看到图像了。
三.摄像头零件解构 1、图像传感器SENSOR 在摄像头的三大结构组件中，我认为最重要的就是图像传感器了，因为感光器对成像质量起着决定性的作用，如果图像传感器效果不怎么好，无论后端的DSP和电脑端应用软件再强大，也不可能让图像效果有大的提升，而一个效果好的图像传感器采集到的图像甚至可以不需要后端处理。 感光芯片可以分为两类： CCD（charge couple device）：电荷耦合器件 CMOS(complementary metal oxide semiconductor)：互补金属氧化物半导体 CCD的价格比较高，多用在网络摄像头，车载摄像头等监控设备上，还有就是数码相机，而CMOS摄像头则是非常主流（性能，包括价格）的大众级产品，从理论上说，CCD 传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制等方面都优于CMOS传感器，而CMOS传感器则具有低成本、低功耗、以及高整合度的特点。 简单地讲，就是CCD摄像头成像质量会更好，图像明锐通透、细节丰富，色彩还原度好，曝光准确。 之前的CMOS都是属于前照式，但随着科技的发展，现在的CMOS也发展出了背照式CMOS，背照式CMOS的制作工艺和前照式不同，能增大感光量，提高拍摄灵敏度，显著提高低光照条件下的拍摄效果，像现在我们的手机和数码相机800万及以上的摄像头，都已经采用了背照式。
一、摄像头简介 摄像头（CAMERA）又称为电脑相机、电脑眼等，它作为一种视频输入设备，在过去被广泛的运用于视频会议、远程医疗及实时监控等方面。近年以来，随着互联网技术的发展，网络速度的不断提高，再加上感光成像器件技术的成熟并大量用于摄像头的制造上，这使得它的价格降到普通人可以承受的水平。普通的人也可以彼此通过摄像头在网络进行有影像、有声音的交谈和沟通，另外，人们还可以将其用于当前各种流行的数码影像、影音处理。 二、摄像头的分类 摄像头分为数字摄像头和模拟摄像头两大类。模拟摄像头可以将视频采集设备产生的模拟视频信号转换成数字信号，进而将其储存在计算机里。模拟摄像头捕捉到的视频信号必须经过特定的视频捕捉卡将模拟信号转换成数字模式，并加以压缩后才可以转换到计算机上运用。数字摄像头可以直接捕捉影像，然后通过串、并口或者USB接口传到计算机里。现在电脑市场上的摄像头基本以数字摄像头为主，而数字摄像头中又以使用新型数据传输接口的USB 数字摄像头为主，目前市场上可见的大部分都是这种产品。除此之外还有一种与视频采集卡配合使用的产品，但目前还不是主流。 由于个人电脑的迅速普及，模拟摄像头的整体成本较高等原因，USB接口的传输速度远远高于串口、并口的速度，因此现在市场热点主要是USB接口的数字摄像头。以下主要是指USB接口的数字摄像头。 三、摄像头的工作原理 摄像头的工作原理大致为：景物通过镜头（LENS）生成的光学图像投射到图像传感器表面上，然后转为电信号，经过A/D（模数转换）转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片（DSP）中加工处理，再通过USB接口传输到电脑中处理，通过显示器就可以看到图像了。 注1：图像传感器（SENSOR）是一种半导体芯片，其表面包含有几十万到几百万的光电二极管。光电二极管受到光照射时，就会产生电荷。 注2：数字信号处理芯片DSP（DIGITAL SIGNAL PROCESSING）功能：主要是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号参数进行优化处理，并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备。 DSP结构框架: 1. ISP（image signal processor）（镜像信号处理器） 2. JPEG encoder（JPEG图像解码器） 3. USB device controller（USB设备控制器）
一、摄像头结构和工作原理. 拍摄景物通过镜头，将生成的光学图像投射到传感器上，然后光学图像被转换成电信号，电信号再经过模数转换变为数字信号，数字信号经过DSP加工处理，再被送到电脑中进行处理，最终转换成手机屏幕上能够看到的图像。 数字信号处理芯片DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING)功能：主要是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号参数进行优化处理，并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备。DSP结构框架: 1. ISP(image signal processor)(镜像信号处理器) 2. JPEG encoder(JPEG图像解码器) 3. USB device controller(USB设备控制器) 常见的摄像头传感器类型主要有两种， 一种是CCD传感器（Chagre Couled Device），即电荷耦合器。 一种是CMOS传感器（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）即互补性金属氧化物半导体。 CCD的优势在于成像质量好，但是制造工艺复杂，成本高昂，且耗电高。在相同分辨率下，CMOS价格比CCD便宜，但图像质量相比CCD来说要低一些。CMOS影像传感器相对CCD具有耗电低的优势，加上随着工艺技术的进步，CMOS的画质水平也不断地在提高，所以目前市面上的手机摄像头都采用CMOS传感器。
手机摄像头的简单结构 滤光片有两大功用: 1.滤除红外线。滤除对可见光有干扰的红外光，使成像效果更清晰。 2.修整进来的光线。感光芯片由感光体(CELL)构成,最好的光线是直射进来,但为了怕干扰到邻近感光体,就需要对光线加以修整,因此那片滤光片不是玻璃,而是石英片,利用石英的物理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,避免去影响旁边的感光点. 二、相关参数和名词 1、常见图像格式 1.1 RGB格式： 传统的红绿蓝格式，比如RGB565，RGB888，其16-bit数据格式为5-bit R + 6-bit G + 5-bit B。G多一位，原因是人眼对绿色比较敏感。 1.2 YUV格式： luma (Y) + chroma (UV) 格式。YUV是指亮度参量和色度参量分开表示的像素格式，而这样分开的好处就是不但可以避免相互干扰，还可以降低色度的采样率而不会对图像质量影响太大。YUV是一个比较笼统地说法，针对它的具体排列方式，可以分为很多种具体的格式。 色度(UV)定义了颜色的两个方面─色调与饱和度，分别用CB和CR表示。其中，Cr反映了RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异。而Cb反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之间的差异。 主要的采样格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和 YCbCr 4:4:4。 1.3 RAW data格式： RAW图像就是CMOS或者CCD图像感应器将捕捉到的光源信号转化为数字信号的原始数据。RAW文件是一种记录了数码相机传感器的原始信息，同时记录了由相机拍摄所产生的一些元数据（Metadata，如ISO的设置、快门速度、光圈值、白平衡等）的文件。RAW是未经处理、也未经压缩的格式，可以把RAW概念化为“原始图像编码数据”或更形象的称
USB 摄像头的工作原理
目录 1、简介 2、分类 3、工作原理 4、结构和组件 5、技术指标 6、发展趋势
一、简介 1.0常规介绍 2.0技术介绍
一、简介 1.0常规介绍 摄像头(CAMERA)又称为电脑像机、电脑眼等，它作为一种视频入设备，在过去广泛地应用于视频会议、远程医疗、实时监控等方面。 近年以来，随着互联网技术的发展，网络速度的不断提高，再加上感光成像器件技术的日渐成熟并大量用于摄像头的产品制造上，使得它们的价格低到可以令普通老百姓可以接受消费水平。同时这两年CAMERA被广泛应用于MOBILE PHONE，这样一来,更加促进了感光成像技术的进一步提 高，如:30万像素，130万像素，200万像素，300万像素等。
一、简介 2.0技术介绍 ? 2.0 Technology of presentation技术介绍 ?General Description ?简介 The camera module is a sensors on board module designed for mobile application ?where low power consumption and small size are of utmost importance. Proprietary sensor technology utilizes advanced algorithms to cancel Fixed Pattern Noise (FPN),eliminate smearing, and drastically reduce blooming. All required camera functions are programmable through the Serial Camera Control Bus (SCCB ) interface. The device can be programmed to provide image output in various fully processed ?and encoded formats.Application ?PC Camera/ Dual Mode, and Cellular phones ?Video conference equipment, Machine vision, Security camera, ?Biometrics, Digital Still Cameras
JMK MODEL: JK-316 1/4 索尼高清CCD 内置自动变焦、自动光圈镜头 16倍光学变焦镜头 12倍数字变焦 可调视频传输距离（3步骤） 最低照度：0.001 Lux(DSS) RS-485协议and PTZ 控制器接口 监控摄像头的分类 分类包括： 枪形摄像机 半球形摄像机 一体化摄像机 红外摄像机 智能高速球型摄像机 智能中速球型摄像机 数字视频会议摄像机 微型针 从色彩分为：彩色，黑白，彩转黑从外形分为：枪击，半球，球机从原理分为：模拟，数字
摄像头工作原理 摄像头的工作原理大致为：景物通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器表面上，然后转为电信号，经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理，再通过USB接口传输到电脑中处理，通过显示器就可以看到图像了。 注1：图像传感器(SENSOR)是一种半导体芯片，其表面包含有几十万到几百万的光电二极管。光电二极管受到光照射时，就会产生电荷。 注2：数字信号处理芯片DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING)功能：主要是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号参数进行优化处理，并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备。 DSP结构框架: 1. ISP(image signal processor)(镜像信号处理器) 2. JPEG encoder(JPEG图像解码器) 3. USB device controller(USB设备控制器) 摄像头的构成主要包括主控芯片、感光芯片、镜头和电源。好的电源也是保证摄像头工作的一个方面。 摄像头镜头：五玻镜头是主流 这个问题对于大多数人来说已经不算问题了，笔者提出来也只是仅对小白而言。简单的说镜头是由透镜组成，摄像头的镜头一般是由玻璃镜片或者塑料镜片组成的。玻璃镜头能获得比塑料镜头更清晰的影像。这是因为光线穿过普通玻璃镜片通常只有5%～9%的光损失，而塑料镜片的光损失高达11%～20%。有些镜头还采用了多层光学镀膜技术，有效减少了光的折射并过滤杂波，提高了通光率，从而获得更清晰影像。
摄像头基础知识介绍 二、摄像头市场状况 随着网络的发展，IT产品的日趋普及，摄像头也基本上渐渐成为计算机的标配，更成为新新人类上网不可缺少的一部分。市面上的摄像头品牌非常多，产品良莠不齐，给消费者选购造成一定的困难。 三、摄像头基本知识介绍 摄像头主要由数字信号处理芯片DSP、CMOS传感器、镜头三部分组成，下面的篇幅我们将对摄像头的各组成部分作详细的介绍。 四、摄像头硬件组成 1、数字信号处理芯片DSP 数字信号处理芯片DSP是摄像头的大脑，效果相同于计算机里的CPU，它的功能主要是通过一系列复杂的数学算法运算，对由CMOS传感器传来的数字图像信号进行优化处理，并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备，是摄像头的核心设备。 DSP结构框架: （1. ISP(image signal processor)(镜像信号处理器) （2. JPEG encoder(JPEG图像解码器) （3. USB device controller(USB设备控制器) 中星微电子公司的301系列芯片是目前市面上最常见、效果最好的DSP芯片。（上图） 中星微(VIMICRO)301系列拥有影像光源自动增益补强技术，自动曝光、自动白平衡，色彩饱和度、对比度、边缘增强以及伽马矫正等先进的影像控制技术。动态画面流畅驱动，实时还原真实场景，层次表现力很强，图像变化十分平滑，视觉效果十分舒适。 2、CMOS传感器(SENSOR) CMOS传感器(SENSOR)、是一种半导体芯片，其表面包含有几十万到几百万的光电二极管。光电二极管受到光照射时，就会产生电荷。在采用CMOS为感光元器件的产品中，通过数字信号处理芯片DSP处理采用影像光源自动增益补强技术，自动亮度、白平衡控制技术，色饱和度、对比度、边缘增强以及伽马矫正等先进的影像控制技术。市场上的摄像头产品采用的CMOS 品牌主要有MICRON，HYNIX，TASC等这三家的市场占有率接近于100%。 目前主流的CMOS传感器（下图）
USB摄像头的工作原理 2010-04-06 15:03 摄像头的工作原理 摄像头的工作原理大致为：景物通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器表面上，然后转为电信号，经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理，再通过USB接口传输到电脑中处理，通过显示器就可以看到图像了。 注1：图像传感器(SENSOR)是一种半导体芯片，其表面包含有几十万到几百万的光电二极管。光电二极管受到光照射时，就会产生电荷。 注2：数字信号处理芯片DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING)功能：主要是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号参数进行优化处理，并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备。 DSP结构框架: 1. ISP(image signal processor)(镜像信号处理器) 2. JPEG encoder(JPEG图像解码器) 3. USB device controller(USB设备控制器) 四、摄像头的主要结构和组件 从摄像头的工作原理就可以列出摄像头的主要结构和组件： 1、主控芯片（详情请参阅：《影响摄像头的关键
元器件是什么？》） 2、感光芯片（详情请参阅：《影响摄像头的关键元器件是什么？》） 3、镜头（详情请参阅：《影响摄像头的关键元器件是什么？》） 4、电源 摄像头内部需要两种工作电压：3.3V和2.5V，因此好的摄像头内部电源也是保证摄像头稳定工作的一个因素。 五、摄像头的一些技术指标 1、图像解析度/分辨率(Resolution)： ●SXGA(1280 x1024)又称130万像素 ●XGA(1024 x768)又称80万像素 ●SVGA(800 x600)又称50万像素 ●VGA(640x480)又称30万像素(35万是指648X488) ●CIF(352x288) 又称10万像素 ●SIF/QVGA(320x240) ●QCIF(176x144) ●QSIF/QQVGA(160x120) 2、图像格式(image Format/ Color space) RGB24,I420是目前最常用的两种图像格式。 ●RGB24：表示R、G、B三种颜色各8bit，最多可表现256级浓淡， 从而可以再现256*256*256种颜色。 ●I420：YUV格式之一。 ●其它格式有: RGB565，RGB444，YUV4:2:2等。 3、自动白平衡调整(AWB) 定义：要求在不同色温环境下，照白色的物体，屏幕中的图像应也是白色的。 色温表示光谱成份，光的颜色。色温低表示长波光成分多。 当色温改变时，光源中三基色(红、绿、蓝)的比例会发生变化， 需要调节三基色的比例来达到彩色的平衡，这就是白平衡调节的实际。 4、图像压缩方式 JPEG：(joint photographic expert group)静态图像压缩方式。 一种有损图像的压缩方式。压缩比越大，图像质量也就越差。当图像精度要求 不高存储空间有限时，可以选择这种格式。目前大部分数码相机都使用JPEG格式。 5、彩色深度(色彩位数) 反映对色彩的识别能力和成像的色彩表现能力，实际就是A/D转换器的量
摄像头接口分类及基础 知识 Revised as of 23 November 2020
一、Camera 工作原理介绍 1．结构 2．工作原理 外部光线穿过 lens 后，经过 color filter 滤波后照射到 Sensor 面上， S ensor 将从 lens 上传导过来的光线转换为电信号，再通过内部的 AD 转换为数字信号。如果 Sensor 没有集成 DSP，则通过 DVP 的方式传输到 baseban d，此时的数据格式是 RAW DATA。如果集成了 DSP， RAW DATA 数据经过 AW B、则 color matrix、 lens shading、 gamma、 sharpness、 AE 和 de-noi se 处理，后输出 YUV 或者 RGB 格式的数据。 最后会由 CPU 送到 framebuffer 中进行显示，这样我们就看到 camera 拍摄到的景象了。 3． YUV 与 YCbCr ． 一般来说，camera主要是由lens 和 sensor IC 两部分组成，其中有的 senso r IC 集成了 DSP，有的没有集成，但也需要外部 DSP 处理。细分的来讲，ca mera 设备由下边几部分构成： 1） lens（镜头）一般 camera 的镜头结构是有几片透镜组成，分有塑胶透镜（Plastic)和玻璃透镜(Glass) ，通常镜头结构有：1P,2P,1G1P,1G3P,2G2P,4 G 等。 2） sensor（图像传感器） Senor 是一种半导体芯片，有两种类型：CCD（Cha rge Coupled Device）即电荷耦合器件的缩写和 CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）互补金属氧化物半导体。Sensor 将从 lens 上传导过
摄像头传感器 概述：摄像头主要构件有镜头、图像传感器、预中放、AGC、A/D、同步信号发生器、CCD 驱动器、图像信号形成电路、D/A转换电路和电源的电路构成。其中，图像传感器作为摄像头的核心部件，又分为CCD传感器和CMOS传感器。在当今各个科学领域，摄像头传感器得到越来越广泛的应用，其重要性不言而喻。 一、发展历史 CCD发展历史： 1969年，由美国的贝尔研究室所开发出来的。同年，日本的SONY公司也开始研究CCD。1973年1月，SONY中研所发表第一个以96个图素并以线性感知的二次元影像传感器〝8H*8V (64图素) FT方式三相CCD〞。 1974年6月，彩色影像用的FT方式32H*64V CCD研究成功了。 1976年8月，完成实验室第一支摄影机的开发。 1980年，SONY 发表全世界第一个商品化的CCD摄影机 (编号XC-1) 。 1981年，发表了28万个图素的 CCD (电子式稳定摄影机MABIKA)。 1983年，19万个图素的IT方式CCD量产成功。 1984年，发表了低污点高分辨率的CCD。 1987年，1/2 inch 25万图素的 CCD，在市面上销售。 同年，发表2/3 inch 38万图素的CCD，且在市面上销售。 1990年7月，诞生了全世界第一台 V8。 CMOS发展历史： 1989年，CMOS图像传感开始研制出来。 1990年，CMOS专用的DSP研发成功 2002年，CMOS的C3D 二、摄像头工作原理 摄像头主要有镜头、CCD图像传感器、预中放、AGC、A/D、同步信号发生器、CCD驱动器、图像信号形成电路、D/A转换电路和电源的电路构成。摄像头的主要图像传感部件是CCD （Charge Coupled Device），即电荷耦合器件，它具有灵敏度高、畸变小、寿命长、抗震动、抗磁场、体积小、无残影等特点，CCD是电耦合器件（Charge Couple Device）的简称，它能够将光线变为电荷并可将电荷储存及转移，也可将储存之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的摄像元件，是代替摄像管传感器的新型器件。
使用MATLAB进行USB摄像头的编程 编程 2009-05-19 08:52:07 阅读475 评论0 字号：大中小订阅 在CSDN上看了一篇“如何使用MATLAB进行USB2.0摄像头的编程”的博文，感觉不错，现转摘如下： 整个过程我们需要做如下几件事情： 1、查询USB2.0Camera 的具体参数(imaqhwinfo) 2、创建视频输入对象(videoinput) 3、图像预览和显示(preview、stoppreview、closepreview和image) 4、获取视频图像(getsnapshot) 5、图像获取设备的获取和设置(get和set) 6、关闭视频对象(delete) 在正式讲解之前，我想说明下几个个在图像获取工具箱中的术语： 图像获取设备：比如摄像头、扫描仪 图像获取适配器：主要的目的是通过驱动在Matlab和图像获取设备之间传递信息 ROI：region-of-interest 感兴趣区域 在说说几个常用的函数，我们这里只是说明它的作用，具体如何使用参考帮助系统 getselectedsource imaqfind isvalid peekdata getdata imaqmontage 给我们一个摄像头我们必须知道他的相关参数，才可能进行我们的编程下。当然我们可以查询商家手册，但是那个累不累人呀。 Matlab的图像获取工具箱为我提供了imaqhwinfo()，来获取PC上以安装的图像获取硬件信息 没有输入参数时，返回一个结构体，它包含了系统中存在的适配器和Matlab相关的版本信息(第一次我们一般使用这个) 代码: >> info=imaqhwinfo
摄像头视频采集压缩及传输原理 摄像头基本的功能还是视频传输，那么它是依靠怎样的原理来实现的呢？所谓视频传输:就是将图片一张张传到屏幕，由于传输速度很快，所以可以让大家看到连续动态的画面，就像放电影一样。一般当画面的传输数量达到每秒24帧时，画面就有了连续性。 下边我们将介绍摄像头视频采集压缩及传输的整个过程。 一．摄像头的工作原理（获取视频数据） 摄像头的工作原理大致为：景物通过镜头（LENS）生成的光学图像投射到图像传感器表面上，然后转为电信号，经过A/D（模数转换）转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片（DSP）中加工处理，再通过USB接口传输到电脑中处理，通过显示器就可以看到图像了。下图是摄像头工作的流程图： 注1：图像传感器（SENSOR）是一种半导体芯片，其表面包含有几十万到几百万的光电二极管。光电二极管受到光照射时，就会产生电荷。 注2：数字信号处理芯片DSP（DIGITAL SIGNAL PROCESSING）功能：主要是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号参数进行优化处理，并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备。 DSP结构框架: 1. ISP（image signal processor）（镜像信号处理器） 2. JPEG encoder（JPEG图像解码器） 3. USB device controller（USB设备控制器） 而视频要求将获取的视频图像通过互联网传送到异地的电脑上显示出来这其中就涉及到对于获得的视频图像的传输。 在进行这种图片的传输时，必须将图片进行压缩，一般压缩方式有如H.261、JPEG、MPEG 等，否则传输所需的带宽会变得很大。大家用RealPlayer不知是否留意，当播放电影的时候，在播放器的下方会有一个传输速度250kbps、400kbps、1000kbps…画面的质量越高，这个速度也就越大。而摄像头进行视频传输也是这个原理，如果将摄像头的分辨率调到640×480，捕捉到的图片每张大小约为50kb左右，每秒30帧，那么摄像头传输视频所需的速度为50×30/s＝1500kbps＝1.5Mbps。而在实际生活中，人们一般用于网络视频聊天时的分辨率为320×240甚至更低，传输的帧数为每秒24帧。换言之，此时视频传输速率将不到300kbps，人们就可以进行较为流畅的视频传输聊天。如果采用更高的压缩视频方式，如MPEG-1等等，可以将传输速率降低到200kbps不到。这个就是一般视频聊天时，摄像头所需的网络传输速度。 二．视频压缩部分 视频的压缩是视频处理的核心，按照是否实时性可以分为非实时压缩和实时压缩。而视频传输（如QQ视频即时聊天）属于要求视频压缩为实时压缩。 下面对于视频为什么能压缩进行说明。 视频压缩是有损压缩，一般说来，视频压缩的压缩率都很高，能够做到这么 高的压缩率是因为视频图像有着非常大的时间和空间的冗余度。所谓的时间冗余度指的是两帧相邻的图像他们相同位置的像素值比较类似，具有很大的相关性，尤其是静止图像，甚至两帧图像完全相同，对运动图像，通过某种运算（运动估计），应该说他们也具有很高的相关性；而空间相关性指的是同一帧图像，相邻的两个像素也具备一定的相关性。这些相关性
打开摄像头： case IDM_OPENCAMERA: if(capDriverConnect(hwndCap, 0)==TRUE) { capDriverGetCaps(hwndCap , &CapDriver ,sizeof (CAPDRIVERCAPS) ); if (CapDriver.fHasOverlay) capOverlay(hwndCap ,TRUE); else { capPreviewRate(hwndCap ,66) ; capPreview(hwndCap, TRUE) ; } } else { MessageBox(hwndCap,"打开摄像头错误！\n 确定摄像头是否已连接","错误 ",MB_OK); }break; //采集，捕捉摄像头单帧图像 case IDM_CAPTUREIMG: capGrabFrame( hwndCap); break; //保存摄像头采集的图片 case IDM_CAPIMGSA VE: MenuOpenDlg(hwnd,"视频采集保存对话框","save"); capFileSaveDIB(hwndCap,TempName); break;
//VideoCapture.cpp #include
一、Camera 工作原理介绍 1．结构 2．工作原理 外部光线穿过 lens 后，经过 color filter 滤波后照射到 Sensor 面上， Sensor 将从 lens 上传导过来的光线转换为电信号，再通过部的AD 转换为数字信号。如果Sensor 没有集成 DSP，则通过 DVP 的方式传输到 baseband，此时的数据格式是 RAW DATA。如果集成了 DSP， RAW DATA 数据经过 AWB、则 color matrix、 lens shading、 gamma、 sharpness、 AE 和 de-noise 处理，后输出 YUV 或者 RGB 格式的数据。 最后会由CPU 送到framebuffer 中进行显示，这样我们就看到camera 拍摄到的景象了。 3． YUV 与 YCbCr ． 一般来说，camera 主要是由lens 和 sensor IC 两部分组成，其中有的 sensor IC 集成了 DSP，有的没有集成，但也需要外部 DSP 处理。细分的来讲，camera 设备由下边几部分构成： 1） lens（镜头）一般 camera 的镜头结构是有几片透镜组成，分有塑胶透镜（Plasti c)和玻璃透镜(Glass) ，通常镜头结构有：1P,2P,1G1P,1G3P,2G2P,4G 等。 2） sensor（图像传感器） Senor 是一种半导体芯片，有两种类型：CCD（Charge Coup led Device）即电荷耦合器件的缩写和 CMOS（Complementary Metal-Oxide Semicond uctor）互补金属氧化物半导体。Sensor 将从 lens 上传导过来的光线转换为电信号，再通过部的 AD 转换为数字信号。由于 Sensor 的每个 pixel 只能感光 R 光或者 B 光或者 G 光，因此每个像素此时存贮的是单色的，我们称之为 RAW DATA 数据。要想将每个像素的 RAW DATA 数据还原成三基色，就需要 ISP 来处理。 注： CCD传感器，电荷信号先传送，后放大，再A/D，成像质量灵敏度高、分辨率好、噪声小；处理速度慢；造价高，工艺复杂。 CMOS传感器，电荷信号先放大，后A/D，再传送；成像质量灵敏度低、噪声明显；处理速度快；造价低，工艺简单。
摄像头的工作原理 一、感光材料 市场上的感光材料可以分为：CCD（电荷耦合）和CMOS（金属氧化物）两种。前一种的优点是成像像素高，清晰度高，色彩还 原系数高，经常应用在高档次数码摄像机、数码照相机中，缺点是 价格比较昂贵，耗功较大。后者缺点正好和前者互普，价格相对低 廉，耗功也较小，但是，在成像方面要差一些。如果你是需要效果 好点的话，那么你就选购CCD元件的，但是你需要的￥就多一点 了！ 二、像素 素高的产品他的解析图象能力就更高，所需要的存 储器的容量就要很大。
三、分辨率 摄像头分辨率就是摄像头解析图象的能力。 四、比较摄像效果 电脑一般情况下640*480速度可以到达30 帧/S 五、镜头 一般按照材料分有玻璃镜片；塑胶镜片和化 合物的，最好的要算是玻璃的，通光系数大， 镜头通光口径要大，塑胶的通光要差点，但 是价格便宜， 小知识：摄像头的镜头最好的是玻璃镜头，最便宜的是塑料镜 头，最常见的是塑料与玻璃的混合镜 头。塑料镜头透光率低，常用于低端 摄像头。主流的玻璃、塑料混合摄像 头一般是由两片玻璃镜片和若干塑 料镜片组成。全玻璃镜片通常有5 片玻璃组成，透光率好。好的镜头镜 片上会有镀膜以保证好的透光率。不 过我们凭肉眼是不能判断出镜头是
由几片玻璃或塑料镜片构成。 由镜头、CMOS传感器、PCB板和DSP控制芯片组成（图4，有少数低价格摄像头的CMOS传感器和DSP控制芯片是整合的）。外面的景象通过镜头反映到CMOS上转换为电信号，经过A/D（模/数转换）转换为数字图像信号，再送到DSP控制芯片中加工处理，通过USB接口传输到电脑中，最后我们就可以看到图像了。 摄像头，内部都是一样的——由镜头、CMOS传感器、PCB 板和DSP控制芯片组成（图4，有 少数低价格摄像头的CMOS传感器 和DSP控制芯片是整合的）。景物 通过镜头（LENS）生成的光学图像 投射到图像传感器（SENSOR）表 面上，反映到CMOS上转换为电信
摄像头工作原理详解 摄像头工作原理： 摄像头的工作原理大致为：景物通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器表面上，然后转为电信号，经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理，再通过USB接口传输到电脑中处理，通过显示器就可以看到图像了。 注1：图像传感器(SENSOR)是一种半导体芯片，其表面包含有几十万到几百万的光电二极管。光电二极管受到光照射时，就会产生电荷。 注2：数字信号处理芯片DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING)功能：主要是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号参数进行优化处理，并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备。DSP结构框架: 1. ISP(image signal processor)(镜像信号处理器) 2. JPEG encoder(JPEG图像解码器) 3. USB device controller(USB设备控制器) 摄像头的构成主要包括主控芯片、感光芯片、镜头和电源。好的电源也是保证摄像头工作的一个方面。
摄像头镜头：五玻镜头是主流 这个问题对于大多数人来说已经不算问题了，笔者提出来也只是仅对小白而言。简单的说镜头是由透镜组成，摄像头的镜头一般是由玻璃镜片或者塑料镜片组成的。玻璃镜头能获得比塑料镜头更清晰的影像。这是因为光线穿过普通玻璃镜片通常只有5%～9%的光损失，而塑料镜片的光损失高达11%～20%。有些镜头还采用了多层光学镀膜技术，有效减少了光的折射并过滤杂波，提高了通光率，从而获得更清晰影像。 然而，现在很多小厂，为了节约成本、追求高利润，往往减少镜片的数量，或者使用廉价的塑料镜头。虽然这些产品在价格上便宜不少，看上去很有吸引力，但实际的成像效果却实在是令人无法恭维。现在市面上大多数摄像头采用的都是五玻镜头，但是不乏少数商家将塑料镜头说成五玻镜头的。因此消费者在选购一些杂牌摄像头时，一定要详细试用一下，谨防上当受骗。 另外，镜头还有一个重要的参数那就是光圈，通过调整光圈可以控制通过镜头到达传感器的光线的多少，除了控制通光量，光圈还具有控制景深的功能，即光圈越大，则景深越小。