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Câmeras Eng 639 – Processamento de Imagens Digitais.

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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 Padronizada x Não- padronizada 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)

7 Padronizada x Não-padro- nizada

8 Vídeos Padrões – monocro- máticos RS 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

9 Vídeos Padrões- Coloridos 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

10 Vídeos Padrões- Coloridos

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

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

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

14 Princípio de funcionamento Photon Diafragma Eletrônico V

15 Princípio de funcionamento

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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

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26 Progressivo x Interlaçado

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28 Especificações Importantes nas Câmeras CCD

29 Tamanhos de CCD nas Câmeras a - mmb - mmc - mm 1/42,43,24 1/33,64,86 1/24,86,48 2/36,68,811 19,612,816 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 Correção do Gamma 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

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


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