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影像仪

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影像仪范文第1篇

关键词 医疗电子;影像仪;实训系统

中图分类号:TP391.9 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2012)33-0053-02

1 引言

随着医疗现代化进程的快速发展,各种医疗电子仪器与设备数量大量增加,从事医疗电子产品设计、制造、安装、调试、维修等工作的高技能人才也必将变得越来越紧缺。为适应市场需求,国内外许多高校都开设了医疗电子仪器与维护专业,而这些高校大多是使用市场上销售的现成的医疗仪器与设备进行教学试验,这些成品的医疗仪器与设备电路的布局非常紧凑,元器件间连接紧密,形成立体的结构形式,不适合学生的学习与测试。同时,这些医疗仪器和设备也无法设置一些人为的故障点,为培养学生对这些医疗设备的维修能力服务。目前,国内高校中还没有一个综合性的医疗电子影像仪实训系统,给教学造成困难。

因此,研制本文这个医疗电子影像仪实训系统,该系统不但能够通过展开平铺电路的形式看到医疗电子影像仪的总体结构以及信号流程处理过程,还能够进行各功能模块信号的测试,各功能模块故障的模拟,以及真实拍摄出医疗影像胶片并进行胶片显影操作。整个系统具有结构清晰、布置合理、形式直观、易操作的特点。

2 系统的结构和工作原理

此医疗电子影像仪实训系统包括落地式架台、洗片暗箱、图像采集箱、微焦点X光发生器模块、直流电流表、主电源模块、直流电压表、微电脑控制模块、辅助电源模块、液晶显示模块和主电源模块,其中的微焦点X光发生器模块、直流电流表、主电源模块、直流电压表、微电脑控制模块、辅助电源模块、液晶显示模块和主电源模块为电路中各个元器件的电路符号所连接成的电路原理图形式的电路。

系统结构如图1所示,其中在落地式架台1上设有洗片暗箱11和图像采集箱2,落地式架台1的上方依次安装微焦点X光发生器模块3、直流电流表4、主电源模块5、直流电压表6、微电脑控制模块7、辅助电源模块8、液晶显示模块9和主电源模块10。

电源由市电直接引入到电源开关,经电源开关送到主电源模块10和辅助电源模块8,其中主电源模块10产生的新的电源信号给微焦点X光发生器模块3供电,辅助电源模块8给微电脑控制模块7、液晶显示模块9、微焦点X光发生器模块3、直流电流表4、主电源模块5、直流电压表6、微电脑控制模块7、辅助电源模块8、液晶显示模块9和主电源模块10提供几路幅值不同的直流电压信号,微电脑控制模块7从液晶显示模块9得到控制指令并发出X光控制信号送至微焦点X光发生器3,由X光发生器模块3电路驱动图像采集箱2工作。

医疗电子影像仪实训系统电路为展开式平面的电路结构,它的电源由市电直接引入到电源开关,经电源开关送到主电源模块5和辅助电源模块8,其中主电源模块5产生的新的电源信号给微焦点X光发生器模块3供电,辅助电源模块8给微电脑控制模块7、显示模块9,主电源模块5和微焦点X光发生器3等各模块提供几路幅值不同的直流电压信号。图像采集箱2独立安装在落地式架台1的平台上方右侧,它设有一个图像采集对象的出入口;直流电流表4和直流电压表6独立安装在实训平台辅助电源模块8的右侧,它们的下方均设有两个接口;洗片暗箱11独立安装在落地式架台1平台上方左侧,设有一个物料进出口和两个操作者手的出入口。

在医疗电子影像仪实训系统整机电路上,将立体结构的电路展开成平面的电路结构,在实验台正面所看到的都是电路中各个元器件的电路符号所连接成的电路原理图形式的电路,所有的真实元器件都安装在实验台的背面,这样的设计有利于学生对电路中各信号点的测试。同时在医疗电子影像仪电路上设置关键测试点56个,这些测试点都是用连线接口形式引出信号,便于直观测试。这些测试点的位置在实训系统中统一用CS1~CS56进行测试编号,这些测试点测试的对象包括整个系统电路中各电路模块的主要元件和接口的电压信号。在医疗电子影像仪整机电路上用插接件模拟故障现象的方法来实现故障现象的展现。该实验台共设置25个故障点,这些故障点都是用开路故障设置的,具置在实训系统中统一用G1~G25进行故障编号。这些故障点的故障是根据实训系统的具体某一项功能无法正常工作为依据来设置的。

3 系统的优点

1)此实训系统能够完成医疗电子仪器与维护专业“医疗电子影像仪”所有相关实验、实训项目,让学生在进行医疗电子影像实训操作时,能直观读出电子影像诊断仪的电路原理图以及其电信号的走向,还可以直接对各路信号进行测试。

2)此系统突破原有实训设备只能按照既定故障进行检修的局限性,可以人为设置电路故障以及真实拍摄出医疗影像胶片并进行胶片显影操作。它能解决医疗电子仪器与维护专业实践教学的难题,可以胜任培养学生对医疗电子仪器设备电路的测试、故障检查、故障维修等实际的各项教学功能。

3)整个平台结构清晰、布置合理、形式直观,学生易操作。

参考文献

[1]孙兴民,赵兰庚.高职高专院校实训室建设的探讨[J].实验技术与管理,2005(6):120-123.

[2]谭文英.在实训教学过程中提高学生动手能力的探索与实践[J].广东交通职业技术学院学报,2003(4):95-96.

[3]魏志丽.浅析高职教育中实践环节与课堂教学的有机结合[J].甘肃科技纵横,2004(6):145,131.

[4]石庆林,李莉,孙悦.医疗设备的发展与管理[J].医疗装备,2005(4):23-24.

影像仪范文第2篇

关键词: 影像式刀具预调仪; 图像像素标定; 图像处理; 标定具; 集成校准基准标定

中图分类号: TH 741文献标志码: Adoi: 10.3969/j.issn.10055630.2014.01.015

引言

近年来,随着我国制造业的快速发展,带动了国内数控机床、加工中心的日益普及,而随着数控机床、加工中心的大量使用,又使得能够快速、准确测量刀具相关参数的刀具预调测量仪的市场需求日益增加。纵观国内国外相关产品的发展,国内目前正在逐步从以光学投影式测量向视频影像式测量发展,技术上还存在一个逐步完善过程,且生产厂家很少,而国外主要走高端,技术成熟,但价格不菲,在此情况下,为满足市场日益扩大的需求,开发了这一款影像式刀具预调仪。目前国内市场主要以光学投影式刀具预调仪为主导,随着国外先进产品的不断引入及用户需求的提高,研制带CCD视频图像处理技术的刀具预调仪就显得尤为重要,而且要求仪器外形美观、操作直观、方便;软件要求人机界面友好,智能化程度高,功能强大,本仪器正是根据这些要求进行开发。

1刀具预调测量原理

数控机床和加工中心利用刀具在主轴上的长度及直径等参数调整刀尖轨迹进行刀具补偿,这一过程称为对刀。通常来说,理想的刀具的刀尖是一个点,但实际刀具的刀尖都是具有一定曲率半径的圆弧,如图1所示为刀尖局部放大图,根据切削方式的不同,其切削点也就不同,当用于断面切削时,切削点是图1中的R点,当用于圆柱面切削时,切削点是图1中的H点,在机床坐标系中确定刀具预调点R、H的位置坐标就实现了刀具的预调,也就是说刀具预调就是测量刀具刀尖相对于仪器基准点的坐标位置,即如图1中的R、H两点。另外在复杂曲面的加工中有些是利用刀具刀尖上R、H之间的某一点,而有些接触点则是在R、H之间变化的,因此,刀具预调仪不但要能测出刀具的刀尖特征位置(R、H两点),还要能测出切削角、刀尖圆弧半径等形状参数,如图2、图3所示。

如图6所示,整机由二维机械位移系统、气浮系统、照明系统、CCD摄像系统、图像采集接口系统、计算机处理系统构成,其中机械位移系统和计算机图像处理软件是保证测量精度的基础,而照明系统和CCD摄像系统则是实现精确测量的关键部件。其整机实现原理是:通过x、z二维机械位移系统,使刀具的被测轮廓进入到光学视觉系统中。光源从一侧投射在被测刀尖上,另一侧的视觉系统接收成像。通过软件对图像预处理、去噪、滤波、边缘提取、亚像素细分、曲线拟合等,提出被测刀具的相应数据((R、H)值、切削角、圆弧半径等),在计算机上显示结果,并把相应数据与加工中心共享,达到刀具预调目的,其流程图如图7所示。

这其中,为保证机械精度,二维机械位移系统采用气浮式运动机构,日本THK精密滑块导轨,采用进口光栅作为位移基准。

4图像处理系统

图像处理系统是完成测量的关键部分,它包括图像采集及图像处理两部分。

4.1图像采集系统

图像采集系统主要是对刀具的刀尖图像进行摄取、采集,并送到计算机进行图像处理,该系统主要由照明系统、CCD光学成像系统、图像采集硬件及光栅数据采集硬件组成。

4.1.1

照明系统

照明系统的好坏决定图像处理的好坏,也是决定测量稳定性的关键,照明系统主要由光源和聚光镜组成。经过大量实验可知,要达到最佳照明效果,必须考虑照明系统能够提供足够的光能量及能提供稳定均匀的照明等因素,因此选择好的照明光源[4]是关键。

常用的光源有钨丝灯光源、LED半导体发光二极管光源、气体放电灯、激光光源,由于光源对图像处理影响很大,常见的白炽灯、卤钨灯由于红外成份重,使像元之间的干扰大,会降低器件的均匀性,且发热量高,因此综合各方面因素,选用了LED大功率发光二极管作为照明光源。

4.1.2

光学成像系统

本系统采用远心光路设计,光学镜头采用长焦镜头,远心光路设计可减少由于调焦不准带来的误差,长焦镜头可减少光学畸变误差。由于光学放大倍数会影响测量精度,因此具备足够大的放大倍率也是应该考虑的问题,考虑到放大倍率高,视场范围小,放大倍率小,视场范围大的特点,将放大倍率设定在2倍。

由于CMOS摄像机畸变较大,本系统采用CCD摄像头作为图像摄取部件,相比USB图像接口,图像采集卡采集速度快、实时性好而在本系统中被采纳使用,因此本系统没有采用CMOS摄像头及USB图像接口,而采用CCD摄像头、图像采集卡作为图像采集系统的基础硬件。在选择CCD摄像头时主要根据以下参数[4]进行考虑:

分辨率,摄像机每次采集图像的像素点数(像素数量);

像素深度,即每像素数据的位数;

最大帧频/行频,摄像机采集传输图像的速率,对于面阵摄像机一般为每秒采集的帧数,对于线阵摄像机一般为每秒采集的的行数(Hz);

像元尺寸;

光谱响应特性,像元传感器对不同光波的敏感特性,一般响应范围是350~1 000 nm,如果需要滤除红外光,可在摄像机靶面前加一个滤光镜;

综合各方面因素,本系统采用的CCD摄像头为日本Nikon 1/3英寸彩色摄像头,像素数为576×768,图像采集卡的型号为国内某公司生产的OK_C61A,经实际使用,能达到精度要求。

4.1.4光栅数据采集系统

在采集刀具图像的同时,也必须对图像移动的位移坐标进行实时采集,选择采集卡应考虑今后该卡可接不同种类的光栅,例如,今后根据用户需要可改接海德汉光栅、雷尼绍金属钢带光栅及其它厂家生产的光栅等,另外还应考虑提供的库函数丰富、功能多,方便二次开发等因素。本系统采用的数据采集卡型号为国内某公司生产的Enc7480,该卡响应频率快,提供的库函数功能丰富,采用的光栅为本公司自行生产的光栅传感器。

4.2图像处理系统

图像处理是本仪器的关键技术,在其它系统都满足要求的情况下,对取得的刀具图像进行精确处理就显得尤为重要。一般情况下,成像系统获得的图像由于受到种种条件限制和随机干扰,往往不能直接进行处理,为了准确检测图像边缘,还需对原始图像进行灰度校正、噪声过滤等图像预处理。一般来说,图像处理大致包括图像采集、图像存储、图像传输、图像处理、图像输出等几个方面,具体到刀具图像的处理,一副刀具图像需经过刀具图像、滤波去噪、图像灰度化、边缘检测与跟踪、阈值分割、亚像素定位、得到边缘点坐标、计算刀具参数等处理步骤方能得出最后结果。

目前,图像处理有多种方法[57],具体选择那一种处理方式,要看具体仪器要处理的图像情况来定。经过对本系统的多次研究实验确定,本系统使用中值滤波效果最好,使用Canny算子进行图像刀尖数据的提取,对于刀尖边缘的初定位效果不错,而采用多项式拟合法作为亚像素细分算法实现刀尖边缘亚像素定位能够满足本仪器精度要求。由于中值滤波、Canny算子、多项式拟合法在多个资料中都有详细论述,这里就不一一介绍了。

4.3系统标定

为了得到准确的测量结果,还需要对几个重要参数[6]进行标定。在本系统中,测量基准为固定在7∶24锥柄轴套上的两个直径相同的精密钢球,要得到需要的R、H值,首先必须要标定出两钢球分别到主轴旋转中心(本系统坐标原点)的距离,在本系统中,称为系统集成校准基准。另外,在使用仪器进行实际测量时,都是在计算机屏幕上用鼠标直接对视频图像进行操作,得到的坐标数据是屏幕图像像素坐标,不是实际的长度坐标,因此,必须对图像像素进行标定。有些参考文献上介绍了标定方法,但都过于繁琐且计算量较大,不是太实用,在本系统中,避开了抽象繁琐的数学模型,使用了一种较为直接的标定方法来完成图像像素的标定。对于标定两钢球分别到主轴旋转中心(本系统坐标原点)的距离,也即系统集成校准基准,其方法暂不作具体介绍,这里只介绍图像像素标定方法。

许多标定方法[8]都是基于较为抽象的数学模型,且计算量较大,数学模型中大都会用物镜理论放大倍数参与计算,但物体实际成像会受到系统中各种因素的影响致使最终放大倍数会偏离理论放大倍数,这就会造成计算误差,在本系统中,采用了如下一种标定方法来标定像素实际尺寸,既直接又避开了繁琐地的计算。

将一块上面有大小不一的一组圆的长方形玻璃块(标定专用)放在仪器夹具上固定好并调整,使玻璃成像面正好在焦平面上,将屏幕上清晰成像的同一个圆分别移动到屏幕图像窗口四个角,用相关图像处理方法计算出该圆在图像窗口四个角的圆心像素坐标,记为(XTi,ZTi),同时记下此时对应仪器光栅数据(XGi,ZGi),根据得到的四组数据可很容易地计算出水平方向和垂直方向也即x方向和z方向一个像素实际长度尺寸,达到了像素标定的目的。

本系统中,由于采用了远心光路设计及长焦镜头,其调焦误差及光学畸变较小,标定时光栅移动距离很短,导轨误差也可忽略。实践证明,该方法利用物体实际成像效果和光栅移动数据进行像素标定处理计算,像素标定误差较小,测量准确性较高,不过需要注意的是,由于光照对图像处理影响较大,标定时一定要保证屏幕图像窗口照明均匀。

5处理软件

根据刀具预调仪的测量原理及需要测量的刀具参数,利用VC++开发工具及图像处理技术设计、编写了测量软件,目前,开发的软件已在该仪器上测试使用,软件主界面如图8所示。

测量软件主要包含了图像采集显示模块、光栅数据采集显示模块、图像处理模块、数据处理模块、数据显示模块、打印模块等。软件功能主要包含了手动测量功能、预调功能、自动测量功能、基准钢球定位功能、系统设置功能、系统修正与标定功能、数据操作功能等。

6结论

根据刀具预调仪的测量原理,利用CCD光学成像技术、计算机视频图像处理技术和图像标定技术设计了一款影像式刀具预调仪。目前该仪器已生产出了样机,经过对样机的反复测试,证明该样机操作方便,稳定可靠,测量重复性好、精度高,各个功能模块达到了预定的设计要求。目前该仪器已进入试样阶段,不久即可投入市场进行销售。

参考文献:

[1]常家东. 加工中心对刀仪器研制[J].机床与液压,2005(8):3233.

[2]李东光,杨世民,张国雄.刀具预调仪的结构设计及误差的补偿方法[J].制造技术与机床,1999(1):1114.

[3]刘力双,王宝光,张铫,等.刀具预调测量仪系统的研究[J].制造技术与机床,2005(10):6769.

[4]王庆有.图像传感器应用技术[M].北京:电子工业出版社,2003:4350.

[5]李庆利,张少军,李忠富,等.一种基于多项式插值改进的亚像素细分算法[J].北京科技大学学报,2003,25(3):280283.

[6]陈向伟.机械零件计算机视觉检测关键技术的研究[D].长春:吉林大学,2005.

影像仪范文第3篇

[关键词]ADS 数字航摄仪 航空摄影测量

[中图分类号] P231 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-2-153-1

1ADS系列数字航摄仪概述

ADS系列数字航摄仪应用的是线阵列推扫式摄影方式,应用高精度惯性导航定向系统IMU及全球定位系统GPS构成的POS系统进行数字影像获取。在航天摄影中应用ADS系列数字航摄仪,不需要经过冲洗、扫描及打号等工序,可以直接为数字摄影测量提供高分辨率全色及红外数字影像。

1.1航空摄影仪种类

航空摄影指的是在飞机、直升机、气球等航空器中安装航空摄影仪,从空中对地面进行摄影操作。航空摄影的主要目的是获得某一范围内航空影像。当前,多将航空摄影仪分为胶片航摄仪与数字航摄仪。其中胶片航摄仪即框幅式摄影机,一般其胶片为23×23cm,主要型号分为RMK、RC航摄仪。这种航摄仪所获取的资料均保存于航摄底片中,通过冲洗、扫描等工序后方可获得数字影像,其时间及人力成本较高。数字航摄仪主要包括应用线阵CCD的推扫式航摄仪与应用面阵CCD框幅式航摄仪。

在2000年7月,徕卡公司推出建立于线阵CCD扫描机载数字航摄仪ADS40,在2008年徕卡公式推出了ADS系统产品ADS80。ADS航摄仪应用的三线阵CCD像幅宽均设计为12000象元,其象元值为6.5um,其排列形式为:下视0°,后视14°,前视27°。在ADS40系列产品中的SH40及SH51,在镜头焦中安置了8波段CCD阵列作为探测器,在ADS80型号产品SH81型号中设置有11条CCD阵列探测器。

1.2ADS系列数字航摄仪工作原理特点

在ADS系列数字航摄仪中,应用的是集成POS系统,POS系统则是由高精度惯性导航定向系统IMU及全球定位系统GPS共同构成。ADS成像原理为线阵列推扫式成像,集成POS系统具备强大功能,可以为扫描阵提供外方位元素初值,实现了影像外方位元素的直接获取;ADS能够同一时间获取同一地面中下视、后视及前视高分辨率影像条,综合提高了影像可靠性。

ADS通过这种工作方式,一次飞行便可以获得丰富的影像信息。不需要经过扫描工序,便可以直接提供数字影像。ADS影像在飞行过场中可以对影像日期、拍摄时间、相机型号等进行同步记录,且具备着高分辨、多波段及高重叠等优势。

数字航摄仪核心元件之一为光敏成像元件,在ADS系列数字航摄仪中应用的是CCD光敏元件。CCD排列方式分为平面阵列及线阵阵列两种形式。ADS成像技术则多采取多线阵CCD方式直接获取数字影像。

2ADS系列数字航摄仪在航空摄影测量中的应用操作

在应用ADS系列数字航摄仪进行航空摄影测量操作时,应做好准备工作,并设置详细的航空摄影方案。其操作应用主要包括以下几点:

(1)航摄前地面控制点布设与架设航摄GPS地面基站

在航空摄影中应用ADS系列数字航摄仪,为保证POS系统定位精准,在摄影测量之前应在测区附近建立GPS基准站,一般基准站数量应超过2个,并在基准站上架设GPS信号接收机。

(2)飞行区域数据准备工作

针对飞行区域,应收集该区域资料信息并进行资料处理,如所收集资料并非数据格式,则应进行扫描转进行资料栅格化并载入系统。地图数据载入一般应输入三个或三个以上定向点,如输入经纬度等。

(3)航线设计

应用ADS系列数字航摄仪进行航空摄影测量操作之前,为降低飞行成本并实现飞行质量,应根据具体摄影范围进行有效GPS地面预控制,通过地面预控制获取测量区域拐点经纬度等数据,合理设计飞行航线。

(4)通过Orima软件进行ADS影像数据处理

ADS系列数字航摄仪在航空摄影测量中所获得的影像数据主要分为L0级、L1级与L2级。其中L0级属于航摄仪飞行过程中通过导航数据直接进行地理定位所获得的影像,受飞机运行及相机姿态变化等因素影响,L0级影像数据中存在着影像变形,为消除影像变形,应用Orima软件进行影像数据处理,应用Orima软件通过平差计算获得定向参数,消除影像变形问题,生成正射影像,对多光谱波段影像进行彩色合成,最终形成L2级彩色正射影像。

3ADS系列数字航摄仪在航空摄影测量中应用的优势及不足思考

在航空摄影测量中,应用ADS系列数字航摄仪,存在着一定优势及不足。因ADS系列数字航摄仪其成像方式较为特殊,容易出现影像带失真现象,综合POS系统进行数据重组处理,其时间花费较长,但其自动化程度较高;ADS系列数字航摄仪扫描速度较慢,对航速及航高产生了一定限制;应用ADS系列数字航摄仪进行航空摄影测量,其工作效率较高,突破了数据获取关键技术,推动了航空摄影测量领域的变革。

4结语

ADS系列数字航摄仪可以不经过扫描便可以直接为遥感图像处理系统及数字摄影测量提供全色、近红外数字影像。在本文中,对ADS系列数字航摄仪类别及工作原理特点进行了研究与分析,重点对ADS系列数字航摄仪在航空摄影测量中的应用操作及其优缺点进行了思考。ADS系列数字航摄仪突破了数据获取关键技术,推动着摄影测量的重大变革。

参考文献

[1]杜秀新.浅谈ADS系列数字航摄仪的特点及其在航空摄影测量中的应用[J].测绘与空间地理信息,2013,(10):230-232.

[2]高立.ADS 80航空摄影测量系统的特点与应用[J].测绘与空间地理信息,2011,34(6):212-214.

影像仪范文第4篇

论文关键词:干涉仪,物理教学,摄影,激光或LED光源,素质教育

1.2 教学用简易双缝干涉仪摄影系统的制作:

将摄像头的镜头调整到合适的位置(使其能微距摄影),在小摄像头的镜头上纹上或套上一层螺纹,并在双缝干涉以上的目镜接口上如法炮制,便可以将小摄像头和目镜像拧瓶盖一样的拧在一起。在拧紧的过程中可以根据需要适当调整摄像头到目镜的距离,对光过程和普通双缝干涉仪相同。得到的图像将呈现在与摄像头连接的电脑屏幕上(研究用)或投影在大屏幕上(教学用)。成本低廉,不需购买任何配套用具,自己都可以用身边的材料进行制作。

1.3课堂上师生互动寓教于乐:将摄像头的镜头调整到便于微距摄影的位置后,将一个口径合适带螺纹的塑料瓶瓶颈剪下,套在双缝干涉仪的目镜接口上。再在瓶盖上打个洞,将摄像头的镜头伸入洞中,把瓶盖和摄像头小心地粘在一起。这样便可以将小摄像头和双缝干涉仪目镜像拧瓶盖一样的拧在一起,再把摄像头用USB和电脑相连。然后对干涉仪进行常规调整,由于教师可以边调试仪器边通过电脑屏幕看到调试效果,所以对光的工作只要一个人便能轻松完成。

把电脑与大屏幕相连,全体师生都可以亲眼看到双缝干涉的现象了。学生们和老师一同操作干涉仪并在大屏幕上对干涉现象进行观察,可以非常好地做到师生互动,利于提高学生的学习积极性,也便于老师指导。

2.2激光二极管或单色LED作光源:

影像仪范文第5篇

底片扫描仪专门用来扫描定影后的银盐底片,是将银盐底片上的影像转化成计算机电子文件形式的数码影像的工具之一。常用于对照片质量要求较高的专业领域,比如杂志出版、图文印刷、摄影工作室、广告公司等。

底片扫描可以直接将底片上的图像扫描至电脑,不用像平板扫描仪那样先冲洗成照片再扫描,扫描的图像清晰,精确度高,色彩还原准确,扫描速度快,可大大提高工作效率。扫描得到的数码影像文件可以通过后期用Photoshop等图像处理软件进行色彩修正、曝光补偿、艺术效果等处理,是数码暗房必不可少的重要组成部分。

底片扫描仪的工作原理

底片扫描仪主要由光学部分、机械传动部分和转换电路三部分组成。底片扫描仪的核心部分是完成光电转换的光电转换部件,目前大多数底片扫描仪采用的光电转换部分是CCD、CMOS、CIS等感光器件。

底片扫描仪工作时,首先由光源将光线照在欲扫描的底片上,产生表示图像特征的透射光。光学系统采集这些光线,将其聚焦在感光器件上,由感光器件将光信号转换为电信号,然后由电路部分对这些信号进行模拟信号到数字信号的转换及处理,并将对应的数字信号输送给计算机。机械传动机构在控制电路的控制下带动装有光学系统和CCD等感光器件的扫描头与底片进行相对运动,将底片全部扫描一遍,一幅完整的图像就输入到计算机中去了。

底片扫描仪的种类

目前市面上常见的底片扫描仪有:只能扫描底片的底片扫描仪、既能扫描底片也能扫描照片的附加透扫适配器的平板扫描仪、使用双平台技术的平板式扫描仪、大型专业的滚筒式底片扫描仪、电子分色扫描仪等。

专业的底片扫描仪扫描精确度高,色彩还原准确,扫描数据量大,细节丰富,但价格昂贵,普通消费者难以问津,即使是专业用户也要仔细掂量。

中低档的底片扫描仪和可扫描底片的平板式扫描仪具有扫描介质丰富、操作简单、价格相对低廉等特点,但扫描精度往往较低,动态范围不及专业底片扫描仪,不过随着技术的进步,这种局面已经得到极大的改观,是注重性价比的用户的很好选择。

底片扫描仪的优势特点

1.扫描精度高。目前市场上扫描精度最高的达到8000dpi以上,主流机型大多为2700-4000dpi。

2. 底片扫描仪附带的片夹可以更好地固定底片,使底片在扫描过程中尽可能地保持平整,从而减少底片弯曲变形造成的画面失真。

3. 底片扫描仪采用的光源的相对亮度、稳定性、均匀度好,因此可以获得更大的动态范围,普遍达到3.2D以上,部分产品甚至达到4.0D以上。

4. 底片扫描仪采用固定成像元件、透镜和光源,利用齿轮传动移动片夹的工作方式,其移动精度要高于平板扫描仪。

5. 底片扫描仪可以进行自动或手动对焦,可以精确地根据底片厚度、弯曲程度调整焦点,以达到更高的精确度。

6. 较高档的底片扫描仪通常集成了Digital ICE、多重扫描等功能,可以有效地消除底片上的划痕、灰尘等,通过多重扫描,可以更好地展现照片的暗部细节,降低热噪音对画面的影响。

底片扫描仪的扫描幅面

底片扫描仪的扫描幅面是严格区分的,不同幅面的产品价格相差极大。常见的底片扫描仪分为135幅面、120幅面、4×5英寸或更大幅面几种。

135幅面的底片扫描仪产品通常价格为几千元,最低的只要3000元左右就可以买到。120幅面底片扫描仪价格普遍在万元以上,有的甚至高达几万元。毫无疑问,这样的价格让普通用户很难承受,毕竟专业级底片扫描仪主要面向商用市场,因此很多需要扫描120底片或者更大幅面底片的用户都将更多的目光集中在了高档平板扫描仪加透扫适配器或具有双平台技术的产品上。这类产品往往可以扫描4×5英寸、6×17cm或者更大幅面的底片,而且价格集中在数千元。

底片扫描仪的选择

由于使用底片扫描仪的用户都是对影像品质有着较高期望和要求,甚至近乎苛刻的要求,因此在选择底片扫描仪时要充分考虑到自己的用途和所能获得的底片的质量,并且在性价比之间要做很好的权衡。

如果您是一位专业摄影师,有一流的相机、一流的摄影技术和一流的底片,并且准备把照片用于专业用途,或者您拥有一间专业的广告公司、图文制作公司,那您可以考虑使用4000dpi以上的专业底片扫描仪甚至滚筒扫描仪,密度范围要在4.0D以上,最好采用IEEE 1394或者USB 2.0数据传输接口,以保证大数据量扫描时的传输速度。另外还要考虑扫描的幅面问题,千万别买了中画幅相机,却买了35mm的底片扫描仪。此外还要注意的是,尽管有些双平台平板扫描仪或者加了透扫适配器的平板扫描仪也可以扫描中画幅甚至大画幅的底片,不过目前它们的扫描影像品质还是达不到专业底片扫描仪的效果,用来出小样、扫描上网图片没有问题,如果用来出画册、印制大幅面照片,那就有些力不从心了。