10個(gè)機(jī)器視覺常見問題（下）

什么是垂直同步、彩色視頻復(fù)合信號(hào)同步、外同步、直流線鎖定和完全同步?

　　這是攝像機(jī)之間不同的同步方法。全體鎖定是兩部用于精密的應(yīng)用如廣播攝影棚攝像機(jī)之間完全同步最好的方法。它將同步：水平，垂直，偶數(shù)/奇數(shù)區(qū)域，色彩觸發(fā)頻率和階段。垂直同步是最簡(jiǎn)單的方法來同步兩部攝像機(jī)，通過垂直驅(qū)動(dòng)頻率來保證視頻能夠采用老式的切換期或者四分割機(jī)器，在同一個(gè)監(jiān)視器上顯示幾個(gè)影像源。垂直驅(qū)動(dòng)信號(hào)通常由重復(fù)頻率20/16.7毫秒(50/60赫茲)和脈沖1~3毫秒寬度的脈沖組成。彩色視頻復(fù)合信號(hào)代表視頻和彩色觸發(fā)信號(hào)，意味著攝像機(jī)能和外部的復(fù)合彩色視頻信號(hào)同步。

　　然而盡管稱作彩色視頻復(fù)合信號(hào)同步，實(shí)際上只進(jìn)行水平同步和垂直同步，而沒有色彩觸發(fā)同步。外同步非常類似于彩色視頻復(fù)合信號(hào)同步。一個(gè)攝像機(jī)能夠同步于另一個(gè)攝像機(jī)的視頻信號(hào)，一個(gè)外同步攝像機(jī)能使用輸入的彩色視頻復(fù)合信號(hào)，提取水平和垂直同步信號(hào)來做同步。

　　多數(shù)相機(jī)具有垂直驅(qū)動(dòng)同步或者彩色視頻復(fù)合信號(hào)/外同步性能，但是由于監(jiān)控?cái)z像機(jī)永遠(yuǎn)不需要線鎖定，因此閉路監(jiān)控?cái)z像機(jī)幾乎沒有完全鎖定性能。直流線鎖定是一種古老的技術(shù)，利用直流50/60赫茲電源線電流來同步攝像機(jī)。因?yàn)橹绷?4伏電源廣泛使用于多數(shù)建筑物防火警報(bào)系統(tǒng)，由于非常容易獲得，因此廣泛應(yīng)用于北美洲。由于老型號(hào)的切換器和分割系統(tǒng)沒有數(shù)字記憶功能，要保持穩(wěn)定的影像，攝像機(jī)之間的同步非常必要，直流線鎖定就是攝像機(jī)同步于交流50/60赫茲，彩色信道之間時(shí)間的關(guān)聯(lián)和水平/垂直信號(hào)沒有約束會(huì)導(dǎo)致糟糕的色彩轉(zhuǎn)換(色彩階段設(shè)計(jì))，因此所有使用交流線鎖定的用戶不可避免地失去很好的色彩轉(zhuǎn)換。

　　幸運(yùn)的是，現(xiàn)在的分割器和16通道復(fù)合處理器以及硬盤錄像機(jī)都有內(nèi)部記憶體來克服這個(gè)問題，不再需要同步信號(hào)，因此交流線鎖定可能若干年后會(huì)被淘汰掉。

　　什么是電子快門?為什么有些CCD沒有電子快門功能?

　　只要有光照，CCD光敏部分就會(huì)產(chǎn)生電子。由于像素必須被讀出，如果讀出需要很長(zhǎng)時(shí)間，圖像就會(huì)變差。這與使用慢速快門拍攝運(yùn)動(dòng)物體的原理一樣。通常在讀出時(shí)間內(nèi)中止信號(hào)產(chǎn)生。然而，關(guān)掉光照就需要某種形式的機(jī)械快門或者電子快門。有些CCD設(shè)計(jì)為只要信號(hào)產(chǎn)生就迅速傳送到CCD的某一金屬區(qū)域，由于光照不能夠穿透金屬，信號(hào)產(chǎn)生就會(huì)中止，CCD就能夠沒有干擾的讀出。這種快速傳送到保護(hù)區(qū)域就稱作電子快門，因?yàn)槔秒娮涌刂菩盘?hào)產(chǎn)生時(shí)間。

　　.硅對(duì)光的敏感度超過1100nm，但為什么沒有能夠檢測(cè)到這些波長(zhǎng)的CCD?

　　硅對(duì)光的敏感度的確超過1100nm，然而，為什么CCD不能夠檢測(cè)到這些波長(zhǎng)的原因是有些復(fù)雜的: 

        CCD通過吸收光，將光能量轉(zhuǎn)換成電能量來工作。這些電子在CCD中傳送到輸出放大器中，這里，產(chǎn)生了與像素吸收的光能量成比例的一部分電信號(hào)。被硅吸收的光能量取決于波長(zhǎng)。

        藍(lán)光能夠被硅高度吸收，而大多數(shù)的光實(shí)際上是被CCD上的多個(gè)硅溝吸收。結(jié)果，只有一小部分的藍(lán)光被CCD損耗區(qū)域吸收，這里像素聚集電子。在可見光譜的另一端，紅光和近紅外光也只有少部分被吸收。因此，只有穿過了大量硅的光才能被吸收而產(chǎn)生電子。這些電子漂移到CCD損耗區(qū)域被像素吸收，或者在別處漂移直到它們的能量耗盡。