1 引言
成像產(chǎn)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(nèi)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(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)陣列，該數(shù)據(jù)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(nèi)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(jù)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(jù)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
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(jù)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(jīng)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(chǎn)生或把視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為方形像素。這樣經(jīng)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(nèi)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
當視頻數(shù)據(jù)被產(chǎn)生或轉(zhuǎn)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(jù)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。
