摄像头(Camera or webcam)又称为电脑相机、电脑眼、电子眼是一种视频输入设备，广泛应用于视频会议远程医疗和实时监控等领域。
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普通人也可以通过摄像头在网络上拥有彼此的影像、用声音交谈和交流。此外，人们还可以用它进行各种流行的数字图像视听处理等。
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根据IT行业硬件的发展“摩尔定律”总的来说，数码相机也是遵循其发展规律的，相信在未来几年内会有很快的发展。从市场情况来看，制约相机发展的因素主要有以下几个原因：
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1、相机市场起步较晚，消费者意识、接受度低，所以普及率低，市场容量增长不够快需要引导促进市场消费。 www.qwbaike.cn
2、相机的实际应用还不够广泛，有一定的局限性它仍然作为消费品销售，消费者只是将其作为视频聊天、制作一个简单的个人相册、简单的监控系统和其他工具。
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3、电脑硬件的限制，比如电脑显卡、显示器的分辨率、USB1.1接口速度，会影响高像素摄像头的真正普及。 www.qwbaike.cn
在农业军事交通等方面应用广泛，应用地位也非常重要，尤其是在交通运输和公安方面 www.qwbaike.cn
1.交通管理：有了摄像头，交通管理更加方便高效 www.qwbaike.cn
2.警方破案：照相机对警察破案非常重要你可以在路上用相机、小区摄像头破案。
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相机可以分为数码相机和模拟相机。数码相机可以将视频采集设备产生的模拟视频信号转换成数字信号，然后存储在计算机中。模拟摄像机捕获的视频信号必须通过特殊的视频采集卡转换为数字模式，并进行压缩，然后才能转换到计算机中使用。数码相机可以直接捕捉图像，然后通过字符串、计算机的并行端口或USB接口。数码相机是电脑市场的主力相机，新数据传输接口的USB数码相机是主力数码相机，市场上也大多可见。另外，还有一款产品是配合视频采集卡工作的，但不是主流。由于个人电脑的迅速普及，模拟相机的整体成本较高，且无法满足BSV液晶拼接屏接口等，USB接口的传输速度远高于串口、并口的速度使得市面上带USB接口的数码相机。模拟摄像头可以配合视频采集卡或USB视频采集卡使用，方便与电脑连接典型应用是一般视频监控。洁净区摄像机，洁净区嵌入式专用摄像机是对洁净区洁净室重要设备关键部位进行实时监控的专用摄像机。摄像头平板，内嵌彩钢板，零卫生死角，清洗方便，安装方便，快速多点控制，兼容主流视频系统
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摄像头（webcam）一般来说，它有摄像机/传输静态图像捕捉等基本功能是图像被镜头采集后，通过相机中的感光元件电路和控制元件对图像进行处理，转换成计算机可以识别的数字信号，然后通过并口或USB连接输入到计算机，再通过软件还原图像。
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分辨率
分辨率是用于衡量位图图像中数据量的参数，通常以dpi表示(点英寸，每英寸点数)简单来说，相机的分辨率是指相机分析图像的能力，也就是相机的像素数 s图像传感器。最高分辨率指的是相机的尺寸在最高级别，即相机的最高像素数，分辨图像的能力。目前30万像素CMOS的分辨率为640×480，50万像素CMOS的分辨率为800×600。分辨率的两位数代表图片在长度和宽度上所占点数的单位，一张数码图片的长宽比通常为4：3。
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在实际应用中，如果摄像头用于在线聊天或视频会议，分辨率越高，需要的网络带宽就越大。所以消费者要注意这方面，根据自己的需求选择一款像素适合自己的产品。
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我们可以从相机的日常工作原理出发，列出相机的主要结构和部件。 www.qwbaike.cn
镜头
透镜结构由几个透镜组成，包括塑料透镜（Plastic）或玻璃透镜（Glass） www.qwbaike.cn
图像传感器
可以分为两类 www.qwbaike.cn
CCD（charge-Coupling device）电荷耦合器件
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CMOS（complementary metal oxide semiconductor）互补金属氧化物半导体 www.qwbaike.cn
电源
相机内部需要两种工作电压：3.3V和2.5V，最新技术芯片用于1.8V。 www.qwbaike.cn
普通版
1、远程监控摄像机是一种远程监控摄像机，主要分为普通版、增强版和户外版，可以左右320度和上下60度旋转监控，可以拍摄图片的照片和视频，可以拍照、视频发送到邮箱或FTP服务器，摄像头有动作检测功能，可以设置发送电子邮件进行警告。网络人和传统摄像头的远程监控摄像头最根本的一点是，你可以在世界任何角落远程监控你想监控的地方，不需要布线，不需要大面积的硬件辅助，只要用一根网线。 www.qwbaike.cn
2、网络人远程监控摄像头的普通版是将传统摄像头与网络技术相结合的新一代摄像头，只要将网络人摄像头插上网线（无需电脑）它可以通过网络把图像传送到地球的另一边。可以远程控制摄像头左右旋转320度，上下旋转60度进行监控，并录制监控画面发送到邮箱或FTP服务器…在你的公司或仓库、铺面、如果你在家里安装了网络摄像头，那么即使你去了其他地方，只要能上网，也可以远程监控。普通公司没有几万几十万是不可能搭建视频控制平台的，只能在固定的监控平台上控制（你可以 无论在家还是在田间都无法控制）购买网络摄像头很容易安装（插在网线上即可）没有端口映射，部署成本低，可以实现异地监控。
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加强版
2）与普通版相比，加强版的Netman远程监控摄像头性能更强大，可以轻松实现高清图像的低网络带宽传输，图像比普通版更清晰、并且实现夜视、音频传输等新功能、动态报警、可以设置报警时间区域、异常自动恢复、网络中断后自动连接等新功能。
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3）户外版：与前两者相比，户外版网络远程监控摄像机由于其强大的户外视频监控功能，性能更加优越与增强版不同的是，它采用了专业的CCD感光芯片（420线）半球形保护罩，防水耐高温，抑制强光、红外夜视；可以适应恶劣的室外环境，支持无线路由等，广泛应用于荒野地区禁忌地区和危险地区，如建筑工地、小区别墅、工厂、金库，工地等。最适合实时监测孕妇的生命动态，保护其人身安全。 www.qwbaike.cn
照相机的工作原理大致如下：景物通过镜头(LENS)产生的光学图像被投射到图像传感器的表面上，然后被转换成电信号，该电信号通过/D(模数转换)转换后成为数字图像信号，然后送到数字信号处理芯片(DSP)处理，然后通过USB接口传到电脑进行处理，就可以通过显示器看到图像了。
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1、图像解析度/分辨率(Resolution)●SXGA(1280x1024)又称130万像素
●XGA(1024x768)又称80万像素
●SVGA(800x600)又称50万像素
●VGA(640x480)又称30万像素(35万是指648X488)
●CIF(352x288)又称10万像素
●SIF/QVGA(320x240)
●QCIF(176x144)
●QSIF/QQVGA(160x120)
2、图像格式(imageFormat/Colorspace)
RGB24，420是最常用的两种图像格式。
●RGB24：表示R、G、B三种颜色各8bit，最多可表现256级浓淡，从而可以再现256*256*256种颜色。
●I420：YUV格式之一。
●其它格式有:RGB565，RGB444，YUV4:2:2等。
3、自动白平衡调整(AWB)
定义：要求在不同色温环境下，照白色的物体，屏幕中的图像应也是白色的。色温表示光谱成份，光的颜色。色温低表示长波光成分多。当色温改变时，光源中三基色(红、绿、蓝)的比例会发生变化，需要调节三基色的比例来达到彩色的平衡，这就是白平衡调节的实际。 4、图像压缩方式
JPEG：(jointphotographicexpertgroup)静态图像压缩方式。一种有损图像的压缩方式。压缩比越大，图像质量也就越差。当图像精度要求不高存储空间有限时，可以选择这种格式。大部分数码相机都使用JPEG格式。
5、彩色深度(色彩位数)
反映对色彩的识别能力和成像的色彩表现能力，实际就是A/D转换器的量化精度，是指将信号分成多少个等级。常用色彩位数(bit)表示。彩色深度越高，获得的影像色彩就越艳丽动人。市场上的摄像头均已达到24位，有的甚至是32位。
6、图像噪音
指的是图像中的杂点干扰。表现为图像中有固定的彩色杂点。
7、视角
与人的眼睛成像是相同原理，简单说就是成像范围。跟使用的镜头有关
8、输出/输入接口
串行接口(RS232/422):传输速率慢，为115kbit/s
并行接口(PP)：速率可以达到1Mbit/s
红外接口(IrDA)：速率也是115kbit/s，一般笔记本电脑有此接口。
通用串行总线USB：即插即用的接口标准，支持热插拔。USB1.1速率可达12Mbit/s,USB2.0可达480Mbit/s
IEEE1394(火线)接口(亦称ilink):其传输速率可达100M~400Mbit/s。
从摄像头的组成来看决定一个摄像头的品质从硬件上来说主要是：镜头、主控芯片与感光芯片。
五层“全玻”，也算顶级的摄像头镜头了。镜头的组成是透镜结构，
由几片透镜组成，一般有塑胶透镜(plastic)或玻璃透镜(glass)。通常摄像头用的镜头构造有：1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等。透镜越多，成本越高；玻璃透镜比塑胶贵。因此一个品质好的摄像头应该是采用玻璃镜头，成像效果就相对塑胶镜头会好。市场上的大多摄像头产品为了降低成本，一般会采用塑胶镜头或半塑胶半玻璃镜头(即：1P、2P、1G1P、1G2P等)。
感光芯片
（SENSOR）是组成数码摄像头的重要组成部分，根据元件不同分为。
CCD（ChargeCoupledDevice，电荷耦合元件），一般是用于摄影摄像方面的高端技术元件，应用技术成熟，成像效果较好，但是价格相对而言较贵。
CMOS（ComplementaryMetal-OxideSemiconductor，金属氧化物半导体元件）应用于较低影像品质的产品中。它相对于CCD来说价格低，功耗小。
CCD的优点是灵敏度高，噪音小，信噪比大。但是生产工艺复杂、成本高、功耗高。
CMOS的优点是集成度高、功耗低(不到CCD的1/3)、成本低。但是噪音比较大、灵敏度较低。较早期的CMOS对光源的要求比较高，在采用CMOS为感光元器件的产品中，通过采用影像光源自动增益补强技术，自动亮度、白平衡控制技术，色饱和度、对比度、边缘增强以及伽马矫正等先进的影像控制技术，可以接近CCD摄像头的效果。
在相同像素下CCD的成像往往通透性、明锐度都很好，色彩还原、曝光可以保证基本准确。而CMOS的产品往往通透性一般，对实物的色彩还原能力偏弱，曝光也都不太好。
高端摄像头基本都采用的是CCD感光元器件，主流产品则基本是CCD和CMOS平分秋色，总的来说还是CCD的效果好一点，CCD元件的尺寸多为1/3英寸或者1/4英寸，在相同的分辨率下，宜选择元件尺寸较大的为好。用户可以根据自己的喜好来选购。
首先不要在逆光环境下使用（这点CCD同），尤其不要直接指向太阳，否则“放大镜烧蚂蚁”的惨剧就会发生在您的摄像头上。其次环境光线不要太弱，否则直接影响成像质量。克服这种困难有两种办法，一是加强周围亮度，二是选择要求最小照明度小的产品，有些摄像头已经可以达到5lux。
最后要注意的是合理使用镜头变焦，不要小瞧这点，通过正确的调整，摄像头也同样可以拥有拍摄芯片的功能。市场销售的数码摄像头中，基本是CCD和CMOS平分秋色。受市场情况及市场发展等情况的限制，摄像头采用CCD图像传感器的厂商为数不多，主要原因是采用CCD图像传感器成本高的影响。
在DSP的选择上，是根据摄像头成本、市场接受程度来进行确定。DSP的设计、生产技术已经逐渐成熟，在各项技术指标上相差不是很大，只是有些DSP在细微的环节及驱动程序要进行进一步改进。
（Resolution）即传感器像素，也就是我们常说的多少像素的摄像头，是衡量摄像头的一个重要指标之一，一些产品都会在包装盒标着30万像素或35万像素。在实际应用中，摄像头的像素越高，拍摄出来的图像品质就越好，但另一方面也并不是像素越高越好，对于同一画面，像素越高的产品它的解析图像的能力也越强，但相对它记录的数据量也会大得多，所以对存储设备的要求也就高得多，因而在选择时宜采用当前的主流产品。由于受到摄像头价格、电脑硬件、成像效果等因素的影响，市面上的摄像头基本在30万像素这个档次上进行销售。还有就是由于CMOS成像效果在高像素上并不理想，因此统治高像素摄像头的市场仍然是CCD摄像头。值得注意的一点：有些分辨率的标识是指这些产品利用软件所能达到的插值分辨率，虽然说也能适当提高所得图像的精度，但和硬件分辨率相比还是有着一定的差距的。
视频捕获能力是通过软件来实现的，因而对电脑的要求非常高，即CPU的处理能力要足够的快，其次对画面要求的不同，捕获能力也不尽相同。现在摄像头捕获画面的最大分辨率为640×480，在这种分辨下没有任何数字摄像头能达到30帧/秒的捕获效果，因而画面会产生跳动现象。比较现实的是在320×240分辨率下依靠硬件与软件的结合有可能达到标准速率的捕获指标，所以对于完全的视频捕获速度，只是一种理论指标。
除了上述说的这些之外，还可以考虑的因素包括附带软件，摄像头外型，镜头的灵敏性，是否内置麦克风等等。
1、尽量避免将摄像头直接指向阳光，以免损害摄像头的图像感应器件。
2、避免摄像头和油、蒸气、水气、湿气和灰尘等物质接触，避免和水直接接触。
3、不要使用刺激的清洁剂或有机溶剂擦拭摄像头。
4、不要拉扯和扭转连接线，包括电脑摄像头和监控摄像头：
5、非必要情况下，自己不要随意拆卸摄像头，试图碰触其内部零件，这容易对摄像头造成损伤，一旦损坏经销商估计也不会给予保修。
6、仓储时，应当将摄像头存放在干净、干燥的地方。不要拉扯和扭转连接线，类似动作可能会对摄像头造成损伤。
在图像处理的嵌入式系统中，由于涉及机器视觉的处理分析，使得对图像生成工具摄像头的调试变得比较麻烦。 机器视觉就是用机器代替人眼来对外部环境进行感知并做出测量和判断。通过成像器件（即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。在一些对系统实时动作要求比较高的系统中，人的反应速度和信息处理能力是无法满足要求的，而机器视觉易于实现信息集成，和计算机控制系统相结合，可以提高系统的自动化程度。 在嵌入式系统中摄像头调试的目的是使摄像头的机械和电气参数在满足系统要求下能产生质量最高的图像数据。一个涉及硬件和软件的成像系统，成像的质量好坏往往受到来自外界干扰和自身限制的很多因素的影响，这些影响会产生噪声和成像不均匀。来自软件层面的因素往往是算法的问题，这个层面的问题可以通过理论分析的数学计算解决，来自硬件层面的因素则而要用仪器进行调试，通过实验测量分析才能解决，由于硬件处理系统底层，所以硬件的质量会直接影响软件的质量，从而影响最终成像质量。对摄像头进行调试就是要从硬件层面上尽量消除干扰。
由于嵌入式系统是一个比较广的概念，所以本文以HCS12作为主控芯片的摄像头组小车调试为例对调试方法进行介绍。
（一）外部搭设电路连线CRT显示器
从模拟摄像头上引出电源、地、信号三根引线，对摄像头供电，再将视频信号线接到电视盒视频输入接口。电视盒的VGA-OUT接至CRT显示器，从而实现CRT对经数字化的摄像头视觉进行显示。此种方法为完全硬件层面显示，提供和人眼视觉完全一样的显示效果，对摄像头安装和自身物理参数校正具有显著帮助。 （二）片外扩展LCD液晶
HCS12系列MCU中含有串行外设接口SPI（SerialPeripheralInterface），能实现MCU之间的数据传输，且其速度比通过串行异步通信（SCI）方式快。SPI模块也支持MCU也外围设备间的双向、同步、串行通信，实现MCU的外设扩展。
1．显示字符在系统运行时以字符形式提示系统相关运行参数。每个字符占用点列8*6，需要6字节数据，完成字符显示只需在编程对指定位写入相应数据。由于该液晶模块本身不带有字库，所以在程序开始时要先定义ASCⅡ表字符的液晶显示点阵数据，即一个大小为N*6字节的二维数组。
2．显示图片模拟摄像头采集的视频信号经过MCU的A/D数字化后，信息存储在一个40*70的二维数组中，再将数组二值化，便能在48*84分辨率的液晶模块中显示，使开发者实时对摄像头机器视觉进行观测。
此种方法为硬件和软件相结合的显示方法，能实时跟踪显示摄像头相关信息，显示时不会打断系统运行流程。
（三）自写串口通讯上位机软件
利用MCU的SCI模块发送图片数据至PC机，上位机利用MSCOMM控件编程对通讯数据进行读取。读取数据后，便能利用windows程序强大的数据处理能力和图片显示能力对图片数据处理，如：根据数据对图片进行重绘，对数组滤波分析并显示滤波效果，将接收数组以文件形式导出为计算机仿真提供数据来源。 此种方法为完全软件显示法，只而要从MCU收到数据，便能在PC机上实现一系列处理，对检验图形变换效果、滤波分析优劣以及数据仿真思想都有着其它方法无法比拟的优势。
1．CRT调视法。通过接入摄像头视频信号，CRT能高保真显示机器视觉。但只能局限于对摄像头参数测试和摄像头机械位置调整，对高级点的数字信号就无能为力了。
2．LCD调试法。直接接在单片机SPI口上进行数据传输，能实时刷新显示图片，此模块可以直接搭载在系统上，实时显示系统相关信息。但由于模块分辨率限制，只能显示黑白二值，造成数字图片失真。
3．串口调试法。能充分利用PC机强大的数据处理和图片显示功能，能实现数字图片高精度像素点显示，并导出灰度数值表，为VC，MATLAB仿真提供现场数据。但PC和MCU间数据传输速度太慢，缺乏实时性，缺乏动态跟踪的优点。
a.客货车倒车后视
b.客车车内（安全、车门、行李仓）监控
c.特种车辆图像安全记录和监控（银行运钞车、城管车辆、工程车辆等） d.轿车倒车后视
e.轿车行车前视
f.大巴车摄像头
车载趋势
a.车载电子由音频应用已过渡到音视频多功能应用阶段。摄像头是车载视频的重要组成部分。
b.随着车载显示屏的后装及前装普及化，摄像头被带动普及应用。
c.汽车家庭普及的全球化及行车停车的拥挤，为摄像头辅助倒车提供了大量需求空间。
d.汽车的人性化设计及客户需求，带动该技术和产品的发展应用。部分车型出厂时已开始配置摄像头产品。
e.摄像头技术本身的成熟度和车用环境的适应性，消除了技术瓶颈。
a.前装：与汽车同步设计，部分车型已推出。在一段时间内，比例不大。
b.4S安装：专车专用型摄像头，与汽车销售同步。需要根据车型推出不同产品，以达到安装美观、应用方便的目的。
c.后市场改装：一般采用通用型摄像头，价格较低。国内后市场渠道销售和外贸销售以此类产品和应用为主。
a.与后视镜、全自动屏等显示屏捆绑销售；
c.作为独立产品销售
近日，据央视报道，大量家庭摄像头被非法入侵，使得原本私密的家庭生活场景被陌生人偷窥、猎奇。此消息一出，很多人立刻感到惊恐和愤怒。 www.qwbaike.cn
事实上，从厂商、黑客去找监管部门，再去找互联网“内容”平台和传播者，现有的法律设置了严格的防火墙。在生产销售过程中，如果因为产品质量问题导致家用摄像头被入侵，厂家和商家需要承担相应的法律责任。根据《消费者权益保护法》的规定，经营者应当保证其提供的商品或者服务符合个人防护的要求、随着财产安全的要求，隐私权成为一项重要的人权。对于家用相机来说，产品质量并不局限于实体相机的清晰度、使用寿命还包括内置软件的安全性和配置方案的合理性。 www.qwbaike.cn
