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图像扫描技术


隔行扫描和逐行扫描是目前读取和显示图像传感器信息采用的两种技术。隔行扫描主要用于CCD。逐行扫描则用于CCD或CMOS传感器。网络摄像机可以采用两种扫描技术。(而模拟摄像机只能采用隔行扫描技术通过同轴电缆传送图像,在模拟监控器上显示。)

隔行扫描

CCD生成交错图像时产生两个行场:一个场显示奇数行,另一个场显示偶数行。不过,为生成奇场,需要组合CCD传感器奇行和偶行信息。偶场的情况也同样,需要组合偶数行和奇数行信息形成隔行图像。

传输交错图像时,每次仅传送一半行数(奇数行与偶数行交替)的图像,带宽利用率降低了一半。监控器(以传统TV为例)也必须采用隔行扫描技术。首先显示图像的奇数行,再显示偶数行,然后以25fps(PAL 制)或30fps(NTSC 制)交替刷新。这样,人的视觉系统看到的是完整的图像。所有模拟视频格式以及部分现代HDTV格式都采用隔行扫描。尽管隔行扫描技术由于‘缺失’数据产生伪像或失真,但在隔行扫描监控器上看不到这种现象。

但是,当以逐行扫描监控器显示交错视频时,例如计算机监控器,由于连续扫描图像的行,因此可以看到伪像。这种伪像看上去是“间断”的,这是由于奇行和偶行刷新略有时延造成的,仅有一半行数与运动图像保持同步,另一半等待刷新。视频停放以及视频定格进行分析时,这种情况特别明显。

逐行扫描

逐行扫描图像传感器连续获取传感器每个像素的值,并连续扫描每一行图像生成全帧图像。换句话说,捕捉到的图像不用被分割为类似隔行扫描中单独的扫描场。采用逐行扫描时,网络传输整帧图像,然后在逐行扫描计算机监控器上显示,屏幕上按顺序一次显示一行图像。因此,采用逐行扫描技术的计算机屏幕可以更好地显示移动物体。在视频监控应用中,观察移动物体(如奔跑的人)的细节是十分重要的。

Interlaced scan image and progressive scan comparison
左图,逐行扫描(计算机)监控器显示隔行扫描图像;右图,计算机监控器显示逐行扫描图像。

Interlaced scanning vs. progressive scan
左图,采用隔行扫描技术的模拟摄像机显示的全幅图像。右图,采用逐行扫描技术的安讯士网络摄像机显示的全幅图像。两种摄像机采用的镜头一样,车速同为 20 km/h(15 mph)。两副图像的背景清晰。但只有采用逐行扫描技术的图像中才能清楚地看到驾驶员。


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