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隨著計算機的廣泛應用和硬件水平的不斷提高，在圖像技術中起重要作用的圖像采集也得到了迅猛的發展.典型的圖像采集系統主要由圖像信息源模塊、圖像采集單元和圖像處理單元三大模塊組成。圖像的采集是在核心控制模塊的控制下進行的。圖像信號通過圖像信息模塊獲取，如CCD相機等。圖像采集單元對獲取的圖像信號進行預處理、采樣、模數轉換等處理，必要時還要負責數據的存儲與傳輸。最后進行圖像的進一步處理、存儲以及顯示。
而我們常見的圖像的獲取和處理系統中，通常采用三種設計方案：硬件采集—軟件處理方案、硬件采集和硬件處理分離方案、硬件采集處理一體化方案。這三種方案各有優勢，在不同的場合可以采用不同的方案。下面對這三種方案作逐一介紹：
1. 硬件采集-軟件處理方案：指的是采用硬件對圖像數據進行采集，然后存儲到內存中，根據實際需要通過軟件來對圖像進行處理，這種軟件處理方案不僅可以對獲取后的圖像進行處理，而且可以在采集過程中進行同步處理。
2. 硬件采集和硬件處理分離式方案：跟第一種方案相比，此處的圖像處理任務有專門的硬件來完成，但是圖像處理和采集相互獨立，采集任務由專門的圖像采集卡完成，處理任務有專用DSP圖像處理板實現，采集和處理通過特定的總線進行數據交換。
3. 硬件采集和處理一體化方案：這里的圖像采集和處理有統一硬件實現，兩者之間的數據交換通過本內總線實現，圖像采集由專門的數字轉換模塊完成，圖像處理通過DSP模塊實現，模塊間采用緊偶合一體化設計。這一點我們的科學級CCD相機都能輕松做到。
CCD可以直接將光信號轉換為電信號，實現圖像的獲取、存儲、傳輸、處理和復現，作為一種新型光電轉換器件，已經被廣泛的應用于攝像、圖像采集，掃描儀以及工業測量等領域。
與傳統的攝像管相機，科學級CCD相機有體積小、重量輕、分辨率高、靈敏度高、動態范圍寬、光敏元的幾何精度高、光譜響應寬、工作電壓低、功耗小、抗震性和抗沖擊性好等優點。相對于普通CCD相機，科學級CCD相機具有成像清晰、噪聲低、線性度高、分辨率等突出性能，廣泛的用于科學探索、天文觀測、軍事偵察、航空航天、醫療儀器等領域。
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