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隨著計算機(jī)的廣泛應(yīng)用和硬件水平的不斷提高，在圖像技術(shù)中起重要作用的圖像采集也得到了迅猛的發(fā)展.典型的圖像采集系統(tǒng)主要由圖像信息源模塊、圖像采集單元和圖像處理單元三大模塊組成。圖像的采集是在核心控制模塊的控制下進(jìn)行的。圖像信號通過圖像信息模塊獲取，如CCD相機(jī)等。圖像采集單元對獲取的圖像信號進(jìn)行預(yù)處理、采樣、模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理，必要時還要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲與傳輸。最后進(jìn)行圖像的進(jìn)一步處理、存儲以及顯示。
而我們常見的圖像的獲取和處理系統(tǒng)中，通常采用三種設(shè)計方案：硬件采集—軟件處理方案、硬件采集和硬件處理分離方案、硬件采集處理一體化方案。這三種方案各有優(yōu)勢，在不同的場合可以采用不同的方案。下面對這三種方案作逐一介紹：
1. 硬件采集-軟件處理方案：指的是采用硬件對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后存儲到內(nèi)存中，根據(jù)實際需要通過軟件來對圖像進(jìn)行處理，這種軟件處理方案不僅可以對獲取后的圖像進(jìn)行處理，而且可以在采集過程中進(jìn)行同步處理。
2. 硬件采集和硬件處理分離式方案：跟第一種方案相比，此處的圖像處理任務(wù)有專門的硬件來完成，但是圖像處理和采集相互獨立，采集任務(wù)由專門的圖像采集卡完成，處理任務(wù)有專用DSP圖像處理板實現(xiàn)，采集和處理通過特定的總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
3. 硬件采集和處理一體化方案：這里的圖像采集和處理有統(tǒng)一硬件實現(xiàn)，兩者之間的數(shù)據(jù)交換通過本內(nèi)總線實現(xiàn)，圖像采集由專門的數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊完成，圖像處理通過DSP模塊實現(xiàn)，模塊間采用緊偶合一體化設(shè)計。這一點我們的科學(xué)級CCD相機(jī)都能輕松做到。
CCD可以直接將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，實現(xiàn)圖像的獲取、存儲、傳輸、處理和復(fù)現(xiàn)，作為一種新型光電轉(zhuǎn)換器件，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于攝像、圖像采集，掃描儀以及工業(yè)測量等領(lǐng)域。
與傳統(tǒng)的攝像管相機(jī)，科學(xué)級CCD相機(jī)有體積小、重量輕、分辨率高、靈敏度高、動態(tài)范圍寬、光敏元的幾何精度高、光譜響應(yīng)寬、工作電壓低、功耗小、抗震性和抗沖擊性好等優(yōu)點。相對于普通CCD相機(jī)，科學(xué)級CCD相機(jī)具有成像清晰、噪聲低、線性度高、分辨率等突出性能，廣泛的用于科學(xué)探索、天文觀測、軍事偵察、航空航天、醫(yī)療儀器等領(lǐng)域。
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