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  • 2025-07-14

光学成像流程

前言
    光学成像系统在我们日常生活中的应用随处可见。无论是智能手机和消费类电子产品,还是安防监控、医疗影像、车载自动驾驶和辅助驾驶,亦或是工业检测自动化、无人机、虚拟现实,光学成像技术无处不在。本文将简要介绍光学成像系统的组成部分,帮助大家更好地理解成像技术的基本原理。
核心组件
镜头(LENS):
功能:镜头负责聚焦光线,将光线传输到图像传感器上。镜头的质量直接影响到图像的清晰度和色彩准确性。
参数:常见的参数包括焦距、光圈和视场角。焦距决定了镜头的视角,光圈影响进光量和景深。
图像传感器(CMOS/CCD):
功能:图像传感器将光信号转换为电信号。CMOS(互补金属氧化物半导体)和CCD(电荷耦合器件)是两种主要的图像传感器类型。
参数:分辨率、像素尺寸和动态范围是关键参数。分辨率决定了图像的细节,像素尺寸影响感光度,动态范围决定了传感器处理明暗对比的能力。
图像信号处理器(带ISP模块的Soc芯片):
功能:ISP对传感器输出的原始图像数据进行处理和优化,生成高质量的图片。
参数:黑电平校正(OB)、镜头阴影校正(LSC)、自动曝光(AE)、自动白平衡(AWB)、自动对焦(AF)、坏点校正(BPC)、Raw去噪(ABF)、去马赛克(Demosaic)、色彩校正(CC)、全局色调映射(GTM)、局部色调映射(LTM)、伽马校正(Gamma)、色彩空间转换(CV)、去噪(WNR)、锐化(ASF)。
图像存储和显示(LCD和TP):
功能:处理后的图像可以存储在存储介质上(如SD卡)或通过显示屏实时查看。
方式:图像通常以JPEG或MP4格式存储,显示屏可以是设备自带的液晶屏或外接显示设备。
基本原理
光线进入镜头:光线通过镜头进入相机,镜头对光线进行聚焦,使光线在传感器上形成清晰的图像。
光信号转换为电信号:光线照射到图像传感器上,传感器将光信号转换为电信号。
图像数据处理:电信号被传输到图像信号处理器(ISP),ISP对数据进行一系列处理,包括3A统计与控制,ISP各模块的矫正等。
图像存储和显示:处理后的图像数据可以存储在存储介质上,或实时显示在显示屏上,供用户查看和调整。
总结
    光学成像系统通过光的传播、收集、转换和处理,实现了从光信号到图像的转换。了解其基本原理和组成部分,有助于我们更好地应用和开发,为各个领域的应用提供支持。希望这篇文章能帮助您更好地理解光学成像系统的基本原理。