opencv基础知识（前沿）

 opencv是应用非常广泛的计算视觉库，而且是开源的。所以很多公司都是用于opencv进行开发的，所以基于其opencv开发的应用非常广的。既然是计算机视觉，当然离不开摄像头，我们今天了解一下图像是怎么采集出来的？

目前大多数的图像是基于数字传感器，也就是基于CCD传感器或者CMOS，这两种传感器呢，大同小异，虽然现在用的比较多的是CMOS，但是我们先从最基本的CCD传感器原理开始讲解，CMOS和ccd原理很相似。

如上图就是CCD传感器的基本原理：

1、首先通过镜头将光线进行汇聚，汇聚到CCD传感器上面。

2、CCD传感器本身是一个平面，平面上是由好多个像素格构成的传感单元，那么光线照射到传感导单元以后会在传感单元上产生相应的电流或者电势。

3、然后通过图像信号处理电路把这些电荷或者电势相应的导出到存储卡中。

CCD或者CMOS传感器本身都是数字的，那么它对应的每一个小格都有一个数字化的表示方式。

如图，我们可以建立一个图像坐标系，我们把原点放在左上角，图像的表示实际上是一个二维矩阵，对应的像素值都有一个量化数值，通常的话，我们把一个像素用一个字节来表示，则范围在0-255之间。

那么以上我们说的都是灰度传感器，我们知道无论是CCD还是CMOS，它们能感受到的都只是光线的强弱。CCD，又叫做电容耦合器件，那为什么叫这个名字呢，你可以把它的每一个像素单元，实际上是一个二极管，看作为一个微型的电容，当光线照射在上面时，会有电荷的存储，所以就叫做电容耦合器件。它只能敏感光线的强弱，那么我们通常说的彩色摄像机，彩色的原理是怎么样出现的呢？下面一起来看看：

如果说CCD只能敏感一种颜色，那么我们就要它办法去让它敏感三种颜色，人们想的办法是比较巧妙的，并不是找到一种可以敏感三种颜色的传感器，而是在CCD上加了一层颜色层，如图左边的图。

在这个颜色层上面，我们有不同颜色的孔径，它对应绿色，红色和蓝色有不同的小开孔，比如说，白光进来照射在绿色小开孔上，进去以后就只有绿色了，但是我们注意每一孔都是非常小的，但是现在的激光石刻技术做得非常精确，那么这种加工的成本要比我们找到能够敏感三种颜色的传感器的要低很多。

最上面一层，是微透镜层，简单的来说，它上面有好多好多的凸透镜，它可以将光线汇集到孔里面。

这几层就是CCD或者CMOS上面的结构。

图中右边的部分是中间颜色整理出来的结果，其中我们可以看到绿色颜色是其他两种颜色的两倍，是因为人对绿色最敏感，白光中绿色已经涵盖了图像的大部分信息。

ok，学完这篇我们应该清楚了图像是怎么采集出来了吧。下一篇则正式学习Opencv的相关知识。