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  • 《工業相機 術語》工作組討論稿
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    資料格式:pdf
    發布時間:2019-08-30
    來源:中國視覺網
    訪問次數:1981次
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資料簡介:

前     言


   本標準按照GB/T 1.1-2009《標準化工作導則 第1部分:標準的結構和編寫》給定的規則起草。
   本標準由中關村泛亞機器視覺技術產業聯盟(CMVU)提出并歸口。
   本標準起草單位:杭州??禱魅思際跤邢薰?、凌云光技術集團有限責任公司、西安遠望圖像技術有限公司、浙江華??萍加邢薰?、北京嘉恒中自圖像技術有限公司、注視者(北京)科技有限公司、中國大恒(集團)有限公司北京圖像視覺技術分公司、上海方誠光電科技有限公司、北京微視新紀元科技有限公司。
   本標準主要起草人:李琳驍、馮兵、梅漢文、劉顯慶、張文橋、宋偉銘、李鵬飛、安鵬博、張旭、潘津、霍云。

工業相機 術語


1 范圍
   本標準規定了工業相機的零部件、相機功能、傳感器性能、相機性能等方面的基本術語和定義。
   本標準適用于與工業相機相關的標準制訂、文件編制、教材撰寫、書刊編輯和文獻翻譯等。
2 規范性引用文件
   下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
   GB/T 13963-2012  靜電復?。òǘ喙δ埽┥璞?術語
   GB/T 29298-2012  數字(碼)照相機通用規范
   VDI/VDE 2632-2-2012  工業機器視覺 - 準則用于制備要求說明書和系統規范
3 一般術語
3.1 
   工業相機  industrial camera
   由圖像傳感器、輔助電子器件和標準鏡頭座組成,適用于工業應用的一體式設備,將光信號轉換成電信號,并傳送至規定的接口。
3.2 
   圖像傳感器  image sensor
   影像傳感器
   可將光學影像信息轉換成電信號并將其輸出的電子器件。例如:電荷耦合器(CCD)、互補型金屬氧化物半導體(CMOS)等。
   [GB/T 29298—2012,定義3.2]
3.3 
   分辨率  resolution
   圖像的像素數量,一般表示為像素列數(寬)×像素行數(高)。
3.4 
   像素 pixel
   圖像傳感器上能單獨感光的物理單元。
   [GB/T 29298—2012,定義3.4]
3.5 
   數據接口 interface
   遵循特定協議,用于傳輸圖像數據、控制指令等的電氣接口,如GigE、CameraLink、CoaXpress等。
4 相機功能術語
4.1 
   讀出方向  direction of readout reverse/forward (for line scanning camera)
   相機以正向或反向輸出圖像,適用于多線線陣相機。
4.2 
   漸暈校正 lens shading correction (LSC)
   一種圖像處理方法,修正因鏡頭通光量從中心到邊角依次減小而引起的圖像不一致性(中間亮度正常、四周偏暗)。
4.3 
   伽馬校正  gamma correction
   γ校正
   非線性校正
   為調整影像的色調影調再現而改變相關輸出信號水平的信號處理運算。
   [GB/T 29298—2012,定義3.12]
4.4 
   平場校正 flat field correction (FFC) shading correction
   一種提升圖像質量的技術,消除傳感器光敏單元靈敏度不一致或光路畸變引起的圖像失真。
4.5 
   黑電平校準  black level calibration
   對圖像傳感器遮蔽感光單元輸出值的校準。
4.6 
   暗電流校正 dark current correction (DCC)
   對暗電流的校正,暗電流受溫度和曝光時間影響。
4.7 
   色彩校正  color correction
   對圖像數據劣化及誤差導致的不能忠實反映被攝物色彩而進行的變換。
4.8 
   壞點校正  defect pixel correction (DPC) Dead pixel correction, hot pixel correction
   對傳感器中光電轉換異常的感光單元輸出的數據進行的校正。
4.9 
   降噪  denoise
   提高信噪比的過程。
4.10 
   銳度  sharpness
   清晰度
   圖像邊緣清晰和銳利的程度。通常用MTF進行評價。
   [GB/T 13963—2012,定義6.9]
4.11 
   查找表  look-up table (LUT)
   用戶可設的一組映射單元,可快速、高效地將(離散)值如像素灰度值轉為用戶預設的數值。
4.12 
   拜耳插值  debayering
   一種圖像處理算法,從覆有拜耳格式濾色陣列(color filter array)的傳感器所輸出的不完全色彩取樣中,重建出全彩圖像。
4.13 
   白平衡  white balance
   通過調整電子影像彩色通道增益或通過影像處理,使得具有相對光譜能量分布的影像輻射與被攝對象的光源被補償為視覺上無彩色時被攝對象的輻射相一致。
4.14 
   降采樣  subsampling
   抽取圖像的指定行和列,組成新的圖像。
4.15 
   通道選擇 tap selection
   選擇輸出圖像的某個或若干通道。
4.16 
   圖像翻轉  image flip
   圖像在水平或垂直方向做鏡像處理,形成新圖像。
4.17 
   圖像緩存  image buffer
   設備中可存儲圖像數據的存儲器。
4.18 
   圖像重傳 image resending
   接收方未收到某個數據包或遇其他情況,可向發送方發送重傳消息,請求發送方重新發送這個數據包。
4.19 
   自動曝光 auto exposure
   根據設定的目標灰度值(亮度)自動調整曝光時間,使輸出圖像在給定的曝光調節范圍內達到或接近目標灰度值。
4.20 
   自動對焦 auto focus
   通過控制系統調整鏡頭,使指定被攝物成像清晰的過程。
4.21 
   自動白平衡  auto white balance
   自動調整白平衡,消除不同光源造成的色彩偏差,使得輸出圖像盡量符合人眼所見。
5 傳感器性能術語
5.1 
   傳感器類型 sensor type
   傳感器按電荷轉移器件分類,如CMOS、CCD。
5.2 
   傳感器感光區域尺寸 sensor size
   傳感器感光區域的大小,與像元中心距、水平和垂直像元數量相關。
5.3 
   傳感器等級 sensor grade
   按照傳感器上各類壞點的數量對傳感器進行分級。
5.4 
   前照式傳感器 frontside illuminated sensor /  front-illuminated sensor
   在前照式結構中,自上而下依次為微透鏡(micro-lens)、彩色濾光鏡(color filter)、電路層(wiring layers)和光電二極管(photodiodes),電路占據的面積大,光電二極管占據的面積就小,傳感器實際收集的光線就少。
5.5 
   背照式傳感器 backside illuminated sensor / back-illuminated sensor
   在背照式結構中,自上而下依次為微透鏡、彩色濾光鏡、光電二極管和電路層,可以接收到更多光線,使傳感器具有更高靈敏度和信噪比。
5.6 
   電荷轉移方式  transfer method
   傳感器感光單元中的電荷讀出并轉移至存儲單元的方式。
5.7 
   像元中心距 pixel pitch
   相鄰像元中心之間的距離。
5.8 
   像元尺寸  pixel size
   每個像元的物理尺寸,反映傳感器對光的響應能力,像元尺寸越大,能夠接收到的光子數量越多,在同樣的光照條件和曝光時間內產生的電荷數量越多。
5.9 
   像素位深  pixel bit depth
   每個像素的數據位數,常見的有8/10/12 bits等。
5.10 
   快門類型  shutter type
   控制曝光時間的機械或電子器件,主要有卷簾式或全局曝光等類型。
5.11 
   模數轉換分辨率  ADC resolution
   將模擬信號量化為數字信號的刻度劃分,即數字量變化一個最小值時模擬信號的變化量。
5.12 
   暗電流  dark current
   無照電流
   加有正常工作電壓,且沒有光照射的狀態下,在光電二極管中流動的電流。
5.13 
   TDI級數  TDI stage selection lines
   TDI積分級數:像素曝光積分的累加行次數。
5.14 
   動態范圍  dynamic range
   最高可用信號值和最低可用信號值的比值。圖像傳感器的動態范圍一般定義為飽和信號值和暗噪聲信號值的比值。
5.15 
   信噪比  signal noise ratio
   輸出信號與圖像噪聲的比值。
5.16 
   響應度  responsivity
   有效輸出信號與產生該信號電壓的曝光量之比值,描述入射到傳感器感光區域的單位曝光量所產生信號大小的性能參數。
5.17 
   滿阱容量  full well capacity
   單個勢阱可容納的最大電荷量,取決于電極面積、器件結構、時鐘驅動方式及驅動脈沖電壓幅度等因素。
5.18 
   絕對靈敏度閾值  absolute sensitivity threshold
   當輸出圖像信噪比為1:1時,圖像傳感器所接收的曝光量,即單個像元在一個曝光周期內累計接收的光子數。簡稱靈敏度。
5.19 
   量子效率  quantum efficiency (QE)
   光電轉換效率,指圖像傳感器將入射光子轉換為有效電子的轉換效率。量子效率與入射光波長相關。
5.20 
   時域噪聲  temporal noise
   在無光照條件下,曝光時間為零時,傳感器在時域上的固有噪聲,決定傳感器在低照度和視頻應用中的性能。
5.21 
   寄生光靈敏度  parasitic light sensitivity (PLS)
   像元存儲節點光靈敏度和光電二極管光靈敏度的比值。
5.22 
   暗信號非均勻性  dark signal non-uniformity (DSNU)
   一個像元陣列中不同像元的特性參數有差異,在空間上的隨機分布稱為非均勻性。不同像元的暗信號不同,這種效應稱為暗信號非均勻性。
5.23 
   光響應非均勻性  photo response non-uniformity (PRNU)
   有照明時,像元和像元之間輸出的差異,主要為各像元之間響應度的差別。
5.24 
   系統增益  overall system gain
   描述一個電子能轉化為數字信號的能力。
5.25 
   電荷轉移效率  charge transfer effect (CTE)
   傳感器將收集起來的電荷包從一個像元轉移到下一個像元,直到全部電荷包輸出完成的過程,其中電荷總會有一些損失。電荷轉移效率(CTE)是一次轉移中正確轉移電荷的百分比。
   ξ=Qm+1/Qm"
5.26 
   行/列噪聲離散度 row/column noise dispersion (RCND)
   圖像行/列噪聲方差的分布特性,反映傳感器行/列噪聲離散性。
5.27 
   歸一化行/列噪聲離散度 normalized row/column noise dispersion (NRCND)
   歸一化后的圖像行/列噪聲離散度。
5.28 
   隨機噪聲  RMS (root-mean-square) noise
   一種由時間上隨機產生的大量起伏騷擾積累而造成的,其值在給定瞬間內不能預測的噪聲。
5.29 
   傳感器輸出通道數  number of sensor outputs
   傳感器輸出的通道數。
5.30 
   光譜響應曲線  responsivity curve
   描述傳感器對于不同光波長光線的響應能力。
5.31 
   抗光暈  anti-blooming
   傳感器吸收溢出的電荷,減少溢出電荷對附近像素的滋擾,避免感光過度。
6 相機性能術語
6.1 
   紅外截止濾光片  IR cut-off filter
   一種應用于過濾紅外波段的濾鏡。
6.2 
   傳感器安裝精度  sensor alignment(x、y、z、Yz)
   光學中心與機械中心對準情況。

參?考?文?獻:
〔1〕GB/T 29298-2012  數字(碼)照相機通用規范
〔2〕GB/T 2423.5-1995   電工電子產品環境試驗 第2部分:實驗方法 試驗Ea和導則:沖擊
〔3〕GB/T 2423.10-2008   電工電子產品環境試驗 第2部分:試驗方法 試驗Fc:振動(正弦)
〔4〕GB/T 2423.4-2008   電工電子產品環境試驗 第2部分:試驗方法 試驗Db:交變濕熱(12h + 12h循環)
〔5〕GB/T 17626.1-2006   電磁兼容 試驗和測量技術 抗擾度試驗總論
〔6〕GB/T 13963-2012   靜電復?。òǘ喙δ埽┥璞?術語
〔7〕GB/T 12604.11-2015   無損檢測 術語 X射線數字成像檢測
〔8〕GB/T 30206.3-2013   航空航天流體系統詞匯 第3部分:溫度相關的通用術語和定義
〔9〕GB/T 5838.1-2015  熒光粉 第1部分:術語



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