光学图像采集与编辑.PDF

光学图像采集与编辑 光学图形图像是信息传播重要之一方法。光学图像图形的采集含有视频图像和摄影图 像。视频图像的采集是将视频转换成计算机可使用的数字格式。也可是专业的图像采集卡是 将视频信号经过模数转换后，经过外围器件互联总线实时传到内存和显存。在采集过程中， 由于采集卡传送图像传送速度高达33MB/S，可实现摄像机图像到计算机内存的可靠实时传 送。摄影图像是信息传播的重要手段。摄影也是一门科学。随着数码相机的普及，摄影在我 们生活、学习和工作中几乎无处不在，掌握一定的摄影理论和技术是非常必要的。 数码摄影的基本过程是利用数码相机拍摄图像，然后下载图像到计算机进行编辑，再 将编辑好的图像保存或发布到互联网，同时也可以冲印或打印出来。 一、实验目的 1. 了解数码摄影的基本过程。 2. 初步掌握数码摄影的基本知识和摄影技巧。 3. 初步掌握图像处理方法。 二、实验仪器 数码相机 Kodak EasyShare P880、计算机 （内装Photoshop 软件） 三、数码摄影基础知识 1. 数码相机 1 图 数码相机原理图 采用数字成像技术摄取和存储景物影像的照相机称为数码相机，他/它是由暗盒、快门 CCD （电荷耦合器件）、A/D （模/数转换器）、MPU （微处理器）、内置存储器、LCD （液晶 显示器）、输出借口等部分组成。图1为数码相机的原理图。当按下快门时，镜头将光线会 聚到CCD 上，CCD 是半导体器件，它的主要功能是把光信号转变为电信号。这样，我们就 得到了对应于拍摄景物的电子图像，但是他它还不能马上被送去计算机处理，还需要按照计 算机的要求进行从模拟信号到数字信号的转换，A/D 器件用来执行这项工作。接下来MPU 对数字信号进行压缩并转化为特定的文件格式，例如JPEG。然后图像文件被存储在内置的 存储器中，就可以下载到计算机了。 本实验所用数码相机的操作面板如图2 所示。 2 图 数码相机 2.CCD 像素数：CCD 像素数是指CCD 上光电转换元件的数目。普及型数码相机像素数大 都在500万以上，像素数越高的相机就越能够得到高清晰的数码图像。 3. 感光度：感光度反映了CCD 对光线的敏感成都，一般用ISO 表示。可以自由设定感光度 的大小 （一般范围为50 到800），这样就可以在不同光照环境中进行派宿舍。感光度对摄影 的影响主要表现在两个方面，一是速度，更高的感光度就能获得更快的快门速度；二是画质， 越低的感光度带来更加细腻的成像质量，过高的感光度则会使图像产生较多的噪点。 4. 镜头与焦距：镜头焦距的长短决定了被摄物体在CCD 上成像的大小，也就是相当于物与 像的比例尺。镜头根据其焦距的长短，可分为广角镜头、标准镜头和长焦镜头。 5. 光圈：镜头中间由数片互叠的金属叶片组成的可变孔径光阑，称为光圈。改变光圈直径 的大小可以控制进入相机的光通量。光圈数越小，曝光量越大。 6. 快门：快门是照相机中控制曝光时间长短的装置。 7. 景深：我们把能够清晰成像的最远物体和最近物体之间的距离叫做景深。光圈越大，摄 距越短，镜头焦距越长则景深越短；光圈越小，摄距越长，镜头焦距越短则景深越长。 8. 白平衡：数码相机模仿人类大脑并根据光线来调整色彩，主动调正图像中红、绿、蓝三 色的强度以修正色彩偏差，这就是白平衡。 四、实验内容 1. 准备工作 (1)阅读相机使用者指南，熟悉数码相机的基本使用方法。 (2)关闭相机电源，切记拿稳相机以免跌落损坏。 (3)打开相机电源，设置记录像素数为 （500万或者800万），压缩率为极精细。 (4)删除相机中现有的全部图像。（按Review 【查看】按钮为查看，按Delete 【删除】按 钮，再按操作杆选择全部删除，然后按选择OK 确认。） 2. 拍摄照片 (1)选择AUTO\P\A\S\M 等拍摄模式拍摄同一场景，试着改变光圈快门等参数，取得最 好的拍摄效果。操作如图3所示。 图3 数码相机拍摄照片 (2)用近摄 （微距）拍摄花卉或小物体等。 (3)选择AUT