关于摄像头的一些知识

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      随着中国网络事业的发展（直接的说，电脑的外部环境的变化→宽带 网络的普及），大家对电脑摄像头的需求也就慢慢的加强。比如用他 来处理一些网络可视电话、视频监控、数码摄影和影音处理等。话说 回来，由于其的相对价格比较低廉（数码摄象机、数码照相机），技 术含量不是太高，所以生产的厂家也就多了起来，中国 IT 市场就是 如此，产品的质量和指标也就有比较大的差距。

分辨率是大家谈的比较多的问题 我想我没有必要到这里说分辨率这个东东了， 大家最熟悉的应该 就是： A：你的显示器什么什么品牌的。分辨率可以上到多高，刷新率呢？

B：呵呵，还好了，我用在 1024*768 ，设计的时候就用在 1280*102 4。玩游戏一般就 800*600 了。 但是摄像头的分辨率可不完全等同于显示器，切切的说，摄像头分辨 率就是摄像头解析图象的能力。 现在市面上较多的 CMOS 的一般在 6 40*480，有是也会在 800*600。但是如果是 CCD 的一般还要高些。 四、是摄像头，当然也要比较摄像的效果 摄像头的视频捕获能力是用户最关心的了， 目前电脑摄像头所能 够捕捉都是通过软件来实现的，因此对电脑要求比较高，一般情况下 640*480 他的速度可以到达 30 帧/S， 但当分辨率在 320*240 的状态下， 速度稍微一快点。因而，自己在选购是，可以按照自己的作用选择一 个合适自己的。 五、镜头是一个大问题 估计这么东东很多用户在购买的时候会忽视掉， 但这却是摄像头 对光线的最重要部位。光圈的大小、镜头可调焦的范围等等。一般按 照材料分主要有 3 中，有玻璃镜片；塑胶镜片和化合物的，这里最好 的要算是玻璃的，他的通光系数大，一般好的镜头他的通光口径也会 做的较大，在光线不是很好的时候也可以得到交好的效果，但是价格

要高点（一分钱一分货）。塑胶的通光要差点，但是价格便宜，就这 点也得到了一些中低端用户的认可。化合物的市面上不是很多，这里 就不做详细介绍了。 六、其他数据 虽然说，现在的应用程序比较多，自己也比较好找，但是一个名 牌产品，他里面的东西都很到位，通常会有拍照、摄像、影像文件管 理、设置，有的摄像头带有 MIR 功能，那么软件方面还需要有音频 方面的设置。 再来看看接口方面，以前的摄像头都是采用并口，但是随着技术的进 步，慢慢的被 USB 的接口给取代了，这里千万提醒你一点，不要为 了一点小利（￥）而放弃了 USB 接口的产品。毕竟并口退出历史舞 台了

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 小知识 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。 要想知道为什么厂家不能自己把镜头做大， 我们还得先来了解 下摄像头的内部结构。大部分去掉外壳的摄像头，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）。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。

其中 CMOS、DSP 都是由第三方厂家设计生产，我们称其为“方 案”。目前性价比最高的，采用得非常多的方案就是中星微 ZC0301P LH+美光 360 的 CMOS 传感器组成的（图 5）。当 CMOS 和 DSP 控制芯片定下来后，厂家会自己选择最适合该方案的摄像头，因为第 三方厂家提供的是一个通用方案，很多厂家都可以用，因此采用的摄 像头大小基本也是相同的。

美光 360 CMOS 传感器 如果厂家特立独行，非要自己采用不适合某种方案的镜头，不仅 会造成成本的增加， 在成像质量上也不会有任何改观。 要有好的噱头， 当然也只能在镜头的最外面加一块看似“大镜头”的塑料以混淆视听。 so.bitsCN.com 网管资料库任你搜

逗你玩的 30 帧/秒 谎言：“影像捕捉速率：每秒 30 帧” “影像捕捉速率：每秒 30 帧”这句话本身没有错，问题就出在它 没有把话说完，如果是 30 万像素的摄像头，在分辨率为 320×280 的 时候，能达到 30 帧/秒的速度，这个时候我们看图像应该是没有明显 的延迟现象的。将分辨率调到 30 万像素摄像头能支持的最大分辨率 640×480 的时候，帧数也只有大约 11 帧/秒。 要保证摄像头在高分 辨率下也能有高的帧数， 至少首先要满足接口为 USB2.0 这个重要条 件，就 30 万像素的摄像头而言，如果在 640×480 的分辨率下要达到

30 帧/秒，至少需要接口有 27Mbps 的带宽，而目前大多数的摄像头 采用的还是 USB1.1 接口，仅能提供 12Mbps 的带宽。 其次就算

是摄像头采用了 USB2.0 的接口，要用 130 万像素的摄像头在达 12 80×960 的分辨率下达到 30 帧也是不现实的，因为现在摄像头的硬 件压缩技术还没发展到这个地步， 也无法在主流的电脑上通过软件进 行实时地视频压缩。所以，每秒 30 帧的说法只是个来蒙蔽你眼睛的 障眼法而已。

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）（*注 1）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）（*注 2）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。 工作原理篇： 摄像头（CAMERA）主要分数字摄像头和模拟摄像头两种，模拟摄 像头即那种可以直接通过视频接口（通常为 S 端子或 AV 端子）连接 显示设备（一般指电视机或监视器）完成摄像功能的摄像头，特点是 模拟影像清晰而连贯，不受分辨率影响，模拟摄像头以中低价位黑白 摄像头为主； 而数字摄像头可以直接捕捉影像并转换为数字信号存储 在电脑里，其信号传输接口发展由早期的串口、并口发展到如今的 U SB2.0 和 IEEE1394 火线接口，我们这里主要涉及的 PC 摄像头，其 主流就是指 USB 接口的数字摄像头。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 D SP（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。

摄像头，像眼球 了解摄像头，首先就要了解它的工作原理。为了方便大家理解， 我们拿人的眼睛来打个比方。当光线照射景物，景物上的光线反射通 过人的晶状体聚焦，在视网膜上就可以形成图像，然后视网膜的神经 感知到图像将信息传到大脑，我们就能看见东西了。摄像头成像的原 理和这个过程非常相似，光线照射景物，景物上的光线反射通过镜头 聚焦，CMOS 就会感知到图像。图像信息通过 PCB 板传到摄像头的 “大脑”——DSP 芯片，经过芯片处理后的信息经过 USB 线传输就让 我们看见摄像头“看见”的物体了。

眼球结构图 从这个工作过程，我们可以分析出摄像头几个关键部分：镜头、CM

OS、DSP 芯片。所以我们在购买时也应该注意这几个点。镜头分为 塑料、玻璃、玻璃塑料混合三种，玻璃的透光度最佳，但成本也高， 一般来说玻璃摄像头会镀膜以增加亮度； 而塑料和玻璃塑料混合则不 会镀膜， 为的是减少成本。 COMS 和 DSP 芯片搭配我们称之为方案， 中星微的 DSP 芯片市场占有量相当大，性能和质量都也被大家所认 可，CMOS 方面则以镁光的为主，而且大多数方案都是经过测试， 制定好了的，所以大家挑选时只注意一下芯片品牌就可以了。 小

知识：我们常说的摄像头传感器相当于传统相机的胶片，传感器是摄 像头的核心， 也是最关键的技术， 它是一种用来接收通过镜头的光线， 并且将这些光信号转换成为电信号的装置。 目前摄像头的核心成像部 件有两种：一种是 CMOS（互补金属氧化物导体）器件，多用在摄 像头上，另一种是 CCD（电荷藕合）元件，多见于数码相机中。

免驱在手，懒人不愁 有人会问：“免驱、免驱就是免去驱动吧？”不准确。严格来说免 驱并不是真正不需要驱动，只是驱动程序不用自己去安装罢了。要实 现免驱，需要摄像头和操作系统达成某个协议，协议早就准备妥当， 它叫 UVC 即 USB Video Class，是 USB 组织定义的视频设备类标 准协议。Windows XP SP2 以上操作系统也支持这个协议，实现免 驱只需要厂家做出满足这个协议的摄像头就可以了。 所以摄像头免驱 功能出现也有点万事俱备，只欠东风的味道。 另外，市场上也有

一些冒充“免驱”的产品，它们只能在 Windows Vista 系统下实现无

驱，而在其他 Windows 系统下仍然需要安装驱动。这些产品只是利 用了更新的操作系统支持更多的硬件这一特点来实现“免驱”，不是真 正通过支持 UVC 协议来实现的。

亮度不足，背光补 我们在使用摄像头时，常常会觉得画面中的自己不够亮，美丽指 数大跌。为了还我“亮”色，厂家们也就开发出了背光补偿功能。背光 补偿有效地弥补了摄像头在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。 为了解释背光补偿，我们还是用眼睛的例子吧，光线越充足,我们看 东西很容易看清楚，因此所需的看清物体所需时间越短；光线不足的 状况下,我们看东西就很费力，因此所需的时间就越长，这里指的时 间， 专业点就是曝光时间。 摄像头方面也很类似， 当外界光线较弱时, CMOS 成像芯片工作电流较小,所成图像偏暗,这时就要让摄像头多 “看”一会儿（增加曝光时间）达到背光补偿的效果；同理，光线充足 或较强时,要适当减少曝光时间,防止曝光过度图像发白。 你的脸，是重点 摄像头很多时候是用来拍人的，脸自然就成

为了摄像头重点照顾对象。“人脸追踪”四个字很容易让人觉得摄像头 会“聪明”地跟着人脸动。 其实不然， 人脸追踪说白了是物体局部放大， 将物体尽量保持在画面中央。 当在具有这个功能的摄像头前放一个玩 具时，摄像头就会对焦从而“认定”它的头就是你的头。当玩具偏离画 面中心时， 摄像头就会放大玩具的头， 这样就会让人觉得玩具是被“移 到”了中间

念沐雨

不是特懂，基础太差了{:soso_e101:}

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念沐雨 发表于 2015-9-10 19:58
不是特懂，基础太差了

慢慢学习！{:victory:}