数码电视摄像机：图像数字化技术详解

本文档深入探讨了数码电视摄像机中的图像数字化与显示技术，以光学转换器件的发展和CCD摄像机为核心。首先，介绍了光电转换器件如光电摄像管、光电倍增管和视像管的历史，强调了摄像管摄像机被固体光电转换器件摄像机取代的趋势，特别是CCD摄像机，它利用CCD器件进行光电转换、电荷存储和转移，提高了图像质量与稳定性。 在图像的数字化方面，文档详细阐述了图像的数学描述，区分了灰度图像和彩色图像，并重点讲解了灰度静止图像。图像的数字化过程包括采样和量化两个关键步骤。采样是将连续的空间坐标离散化，而量化则是将光强度的连续值转换为离散值，通常通过图像扫描机构、光传感器、量化器和输出存储体等硬件实现。数字化后的图像以矩阵形式表示，每行每列对应像素值，如4行5列的矩阵，其大小为M×N。 文档还介绍了取样和量化的概念，以及数字化结果的展示方式，比如图2.1和图2.2展示了图像数字化硬件示意图和数字化后的矩阵形式。通过对图像采样孔、坐标值的离散化，连续图像得以转化为便于存储和计算机处理的数字图像。 最后，文中强调了连续图像处理系统的输入和显示通常是模拟图像，通过模数转换（A/D转换）将模拟信号转换成数字信号，以便于后续的处理和分析。本篇内容涵盖了图像数字化的基本原理、关键步骤和硬件设备，以及在数码电视摄像机中的应用，为理解图像处理技术提供了全面的视角。