理论知识
动态范围对机器视觉系统成像重要性
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时间:2012-07-02 09:26:34

   动态范围一词最早是出现在信号系统领域中,一般信号系统的动态范围指的是最大不失真电平和噪声电平之间的范围。如今,在机器视觉系统中的动态范围指的是图像中可以看到的从最暗到最亮之间的区域范围。

  动态范围从字面意思上来看,就是一个范围,一个物体变动的范围,指的是物理量最高值与最低值之间的区域。而因为动态范围的广泛应用性,根据物理量所在领域的不同,动态范围有着不同的作用。例如说在声学领域里可以用来描述声音的响度,在电子领域里可用来描述信号的强度。

  动态范围是影响机器视觉系统成像质量的重要因素之一,它数值的大小直接决定了图像的鲜明度。机器视觉系统的动态范围越大,其区域内最高值与最低值的比例也越大,这样,能同时记录的暗部与亮部细节越丰富,成像之后所呈现出的层次感就越明显。最终,即可生成色彩丰富、轮廓清晰的高品质图像。同时,如果动态范围较小,得到的图像将会模糊不清,色彩昏暗等等。在机器视觉系统中,动态范围分为了两大类,包括光学动态范围以及输出动态范围。其中,光学动态范围主要由CCD或是CMOS等感光元件所决定,而输出动态范围主要由A/D、DSP来决定。

  影响图像质量的因素还有很多,除了动态范围之外,灵敏度以及信噪比也都是其中参数,而且它们还互相影响。例如:从光学动态范围= 饱和曝光量 / 噪声曝光量(暗电流)这个公式我们就可以看出,动态范围与噪声肯定是有关系的,而噪声与信噪比又是相对应的,因此,动态范围与信噪比之间的相互影响就不言而喻了。不管怎么样,动态范围作为直接的成像性能,对于图像质量的影响绝对是值得关注的。

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