C âmeras

1. Câmeras Eng 639 – Processamento de Imagens Digitais

2. Classificação das Câmeras • Quanto ao tipo de sinal de vídeo • Analógica • Padronizadas (RS-170, CCIR, …) • Não-padronizadas • Digitais • Padronizadas (Camera Link e Firewire) • Não-padronizadas

3. Classificação das Câmeras • Quanto à forma do sensor • Áreas (sensibiliza um quadro da cena a cada unidade de tempo) • Linha (sensibiliza uma linha a cada unidade de tempo – para formação da imagem, o objeto tem que está em movimento)

4. “Line-scan camera”

5. Classificação das Câmeras • Quanto ao photo-sensor • Tubos de câmera • Vidicom • Saticon • Plumbicon • Estado sólido (chip) • CCD • CMOS

6. Padrão de vídeo: Freqüência Número de linhas por quadro Razão altura:largura Sincronização Codificação da imagem Nível de voltagem Não-padrão Relógio do pixel (pixel clock) Acionamento controlado (trigger control) Maior resolução, progressivo, … (preocupação na esco-lha da placa de aquisição) Padronizada x Não-padronizada

7. Padronizada x Não-padro-nizada

8. RS-170 525 linhas/quadro 30 quadros/segundo 2:1 interlaçado 4:3 relação larg./alt. 1-volt de amplitude CCIR 625 linhas/quadro 25 quadros/segundo 2:1 interlaçado 4:3 1-volt Vídeos Padrões – monocro-máticos

9. Composto (cor e brilho em um sinal) NTSC PAL PAL-M (introduz distorção na cor) Componente (3 cores em sinais distintos) RGB HSB (cor, saturação e brilho) Y/C (Brilho e cor) – S-vídeo, Super-vídeo, S-VHS Vídeos Padrões- Coloridos

10. Vídeos Padrões- Coloridos

11. Decodificação para a tela Y Separador Brilho/cor R NTSC C Matriz de Cor I G Modulador de cor Q B

12. HDTV (High-definition TV) 720x1280 ou 1080x1920 16:9 larg./altura Progressivo ou interlaçado 24, 30 ou 60 Hz SVGA (Super Video Graphic Array) Resolução variável 100 quadros/seg. Vídeos Padrões- Coloridos

13. CCD (Charge Coupled Device) • Conjunto de foto-sensores – cada elemento = pixel • Voltagem  Energia eletromagnética (400 – 1000 nm – silício) • 2 photons 1 elétron • 50.000 elétrons  1 volt

14. Princípio de funcionamento Photon V Diafragma Eletrônico

15. Princípio de funcionamento

16. Princípio de funcionamento

17. Princípio de funcionamento

18. Princípio de funcionamento

19. Princípio de funcionamento

20. CCD Sensibilidade

21. Imagem gerada pelo CCD

22. Câmera Colorida com 1 CCD

23. Câmera colorida com 1 CCD

24. Câmera colorida com 3-CCD

25. Câmera colorida com 3-CCD

26. Progressivo x Interlaçado

27. Progressivo x Interlaçado

28. Especificações Importantes nas Câmeras CCD

29. Tamanhos de CCD nas Câmeras c a b

30. Número de pixels • Sinal padronizado exige: • RS-170: • (525-40)x4/3=647ppl • CCIR: • (625-50)x4/3=767ppl

31. Resolução (“TV lines”) • Número de linhas verticais que uma câmera ou monitor pode capturar ou mostrar. • Segurança: 300 lines TV • Metrologia: 500 lines TV

32. Tela com base em Tubos de Raios Catódicos: Valor típico: 2,3 – 2,5 Com a finalidade de compensar a não-linearidade é aplicada uma correção á voltagem da câmera 0,45 Para a indústria é interessante ter correção = 1,0 Correção do Gamma

33. Ganho (“Gain”) • O tempo de exposição não é suficiente para criar uma imagem que explore todos os níveis de cinza.

34. Gain

35. CCD x CMOS • CMOS permite que se inclua na pastilha circuitos de controle, conversores A/D, funções específicas de processamento de imagem => câmeras mais compacta e inteligente • CMOS consome 1/5 da energia do CCD