數(shù)碼相機中的圖像傳感器和信號處理 版權(quán)信息
- ISBN:9787302383635
- 條形碼:9787302383635 ; 978-7-302-38363-5
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數(shù):暫無
- 重量:暫無
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數(shù)碼相機中的圖像傳感器和信號處理 本書特色
《數(shù)碼相機中的圖像傳感器和信號處理》對數(shù)碼相機中的圖像獲取和信號處理技術(shù)形成了完整、系統(tǒng)的覆蓋。其內(nèi)容較好地闡述了圖像信息流,使讀者可以全面地掌握光學(xué)成像系統(tǒng)、圖像傳感器、信號處理模塊構(gòu)成。全書并沒有特別苛刻的數(shù)學(xué)要求,讀者只需掌握基本數(shù)學(xué)工具即可。《數(shù)碼相機中的圖像傳感器和信號處理》既可供課堂教學(xué)使用,也可供自學(xué)使用,尤其適合作為圖像傳感器和信號處理領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員的參考書。
數(shù)碼相機中的圖像傳感器和信號處理 內(nèi)容簡介
圖像傳感器已經(jīng)滲透到人類生活中的各個領(lǐng)域。首先,人眼敏感的光譜范圍相對局限,對于非可見光范圍內(nèi)的光信息接收,需要借助圖像傳感器完成;其次,人眼所能分辨的物體的極限物理尺寸遠大于微觀尺度,故對于各種物理化學(xué)的微觀變化的研究須借助圖像傳感器成像;再次,對于人類暫時無法到達的空間的研究,也需要借助圖像傳感器來進行;*后,日常生活當(dāng)中,圖像傳感器還能進行超高速監(jiān)控,并且記錄影像;谏鲜鲈,圖像傳感器一經(jīng)發(fā)明便在消費類電子、視頻監(jiān)控、航空航天、工業(yè)、醫(yī)療、軍事等多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,并且日益成為人類活動所依賴的重要工具。根據(jù)光信號的感知和讀出方式不同,圖像傳感器可以分為CCD和CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)兩類。CCD圖像傳感器由于采用了獨特的工藝技術(shù),其具有弱光照條件下效果好、信噪比高、色彩還原能力強等優(yōu)點,從而主導(dǎo)了圖像傳感器感光元件領(lǐng)域近30年。CMOS圖像傳感器(CMOSImageSensor,CIS)是在進入20世紀90年代后,由于對低成本成像系統(tǒng)的消費需求激增而開始興起的另一類圖像傳感器。CIS采用半導(dǎo)體電路*常用的CMOS工藝,具有集成度高、功耗小、響應(yīng)速度快等優(yōu)勢。隨著CMOS工藝的不斷進步,CIS已經(jīng)取代了CCD圖像傳感器的市場主流地位。2014年,CIS芯片出貨量超過35億顆。隨著圖像傳感器技術(shù)持續(xù)發(fā)展,相關(guān)著作不斷涌現(xiàn),本書原著即為其中之一。本書以大眾所熟悉的數(shù)碼單反相機的發(fā)展歷史為出發(fā)點,闡述了相機中的鏡頭、感光器件和圖像處理電路等硬件的結(jié)構(gòu)及原理,詳細介紹了圖像處理算法以及相機成像質(zhì)量評價的相關(guān)基礎(chǔ)知識,是一本不可多得的、相對全面的圖像傳感技術(shù)領(lǐng)域?qū)V1緯髡呒昂献髡呔菆D像傳感領(lǐng)域的資深從業(yè)者,相信他們的經(jīng)驗將為國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的從業(yè)者提供很好的借鑒。本書譯者及課題組自2001年起開展CMOS圖像傳感器芯片研究,先后承擔(dān)了多項CMOS圖像傳感器和視覺信號處理芯片等領(lǐng)域的國家科研項目,具有扎實的理論功底和豐富的實踐經(jīng)驗,這為本書的翻譯工作打下了良好的基礎(chǔ)。
數(shù)碼相機中的圖像傳感器和信號處理 目錄
第1章 數(shù)碼相機概覽
1.1什么是數(shù)碼相機
1.2數(shù)碼相機的歷史
1.2.1早期概念
1.2.2索尼mavica
1.2.3靜態(tài)視頻相機
1.2.4靜態(tài)視頻系統(tǒng)為什么會失敗
1.2.5數(shù)碼相機的黎明
1.2.6卡西歐qv—10
1.2.7像素數(shù)量之戰(zhàn)
1.3數(shù)碼相機的類型
1.3.1傻瓜式相機
1.3.2單反相機
1.3.3數(shù)碼后背
1.3.4玩具相機
1.3.5可拍照手機
1.4數(shù)碼相機的基本結(jié)構(gòu)
1.4.1數(shù)碼相機的典型框圖
1.4.2光學(xué)系統(tǒng)
1.4.3成像器件
1.4.4模擬電路
1.4.5數(shù)字電路
1.4.6系統(tǒng)控制
1.5數(shù)碼相機的應(yīng)用
1.5.1新聞攝影
1.5.2印刷出版
1.5.3網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用
1.5.4其他應(yīng)用
第2章 數(shù)碼相機中的光學(xué)系統(tǒng)
2.1光學(xué)系統(tǒng)基礎(chǔ)及光學(xué)性能評價標準
2.1.1光學(xué)系統(tǒng)基礎(chǔ)
2.1.2調(diào)制傳遞函數(shù)和分辨率
2.1.3像差和點列圖
2.2數(shù)碼相機中光學(xué)系統(tǒng)的特點
2.2.1數(shù)碼相機成像光學(xué)系統(tǒng)的配置
2.2.2景深和焦深
2.2.3光學(xué)低通濾波器
2.2.4衍射的影響
2.3數(shù)碼相機成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的幾個重要方面
2.3.1設(shè)計過程舉例
2.3.2玻璃材料的選擇
2.3.3有效利用非球面透鏡
2.3.4鍍膜
2.3.5抑制變焦鏡頭出射光線的角度波動
2.3.6設(shè)計中對大批量生產(chǎn)過程的考慮
2.4數(shù)碼相機成像鏡頭變焦類型及其應(yīng)用
2.4.1視頻變焦類型
2.4.2多組移動變焦鏡頭
2.4.3短變焦鏡頭
2.5總結(jié)
參考文獻
第3章 圖像傳感器基礎(chǔ)知識
3.1圖像傳感器的功能
3.1.1光電轉(zhuǎn)換
3.1.2電荷收集與積累
3.1.3成像陣列的掃描
3.1.4電荷檢測
3.2像素中的光電探測器
3.2.1填充因子
3.2.2彩色濾光陣列
3.2.3微型透鏡陣列
3.2.4sio2/si接觸面的反射
3.2.5電荷收集效率
3.2.6滿阱容量
3.3噪聲
3.3.1圖像傳感器中的噪聲
3.3.2固定模式噪聲
3.3.3暫態(tài)噪聲
3.3.4拖尾和高光溢出
3.3.5圖像拖影
3.4光電轉(zhuǎn)換特性
3.4.1量子效率和響應(yīng)率
3.4.2光電轉(zhuǎn)換特性機理
3.4.3靈敏度和信噪比
3.4.4如何提高信噪比
3.5陣列的性能
3.5.1調(diào)制傳遞函數(shù)
3.5.2圖像傳感器的mtf
3.5.3光學(xué)黑色像素和偽像素
3.6光學(xué)格式和像素大小
3.6.1光學(xué)格式
3.6.2像素大小的考慮
3.7ccd圖像傳感器與cmos圖像傳感器的對比
參考文獻
……
第4章 ccd圖像傳感器
第5章 cmos圖像傳感器
第6章 圖像傳感器的測評
第7章 色彩理論及其在數(shù)碼相機中的應(yīng)用
第8章 圖像處理算法
第9章 圖像處理引擎
第10章 圖像質(zhì)量評價
第11章 對未來數(shù)碼相機的一些設(shè)想
附錄a標準光源下每勒克斯的入射光子數(shù)
附錄b成像系統(tǒng)的靈敏度和iso感光度指標
數(shù)碼相機中的圖像傳感器和信號處理 作者簡介
Junichi Nakamura,于1979年和1981年在東京工業(yè)大學(xué)分別獲得電子工程的學(xué)士和碩士學(xué)位,于2000年在東京大學(xué)獲電子工程博士學(xué)位。1981年加入了Olympus公司。1993年9月至1996年10月,作為杰出訪問學(xué)者在加州理工學(xué)院的美國宇航局噴氣推進實驗室工作。2000年,加入Photobit公司,領(lǐng)導(dǎo)了若干定制傳感器研發(fā)。從2001年11月開始在Micron Japan工作。擔(dān)任1995年、1999年和2005年IEEE的Charge—Coupled Devices and Advanced Image Sensors專題討論會的技術(shù)程序主席,并且在2002年和2003年擔(dān)任IEDM的Detectors,Sensors and Djsplays小組委員會的成員。IEEE的高級成員,Institute of Image Information and Television Engineers of Japan的會員。 徐江濤,分別于2001年、2004年和2007年在天津大學(xué)獲得微電子技術(shù)本科和微電子學(xué)與固體電子學(xué)碩士、博士學(xué)位,目前為天津大學(xué)副教授。主要研究領(lǐng)域為CMOS圖像傳感器和圖像信號處理芯片。承擔(dān)多項國家科技重大專項、國家自然科學(xué)基金等項目,成功研制名款CMOS圖像傳感器芯片。
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