2018年5月31日星期四

摄像头工作原理


一、摄像头硬件结构图:



(1)、工作原理
光线通过镜头进入摄像头内部,然后经过IR Filter过滤红外光,最后到达sensor(传感器),senor分为按照材质可以分为CMOS和CCD两种,可以将光学信号转换为电信号,再通过内部的ADC电路转换为数字信号,然后传输给DSP(如果有的话,如果没有则以DVP的方式传送数据到基带芯片baseband,此时的数据格式Raw Data,后面有讲进行加工)加工处理,转换成RGB、YUV等格式输出。

(2)、镜头 Lens
镜头是相机的灵魂,单反中一个镜头上万是很随意的事。镜头对成像有很重要的作用,相当于人眼中的晶状体,利用透镜的折射原理,景物光线透过镜头在聚焦平面上形成清晰的像,然后通过感光材料CMOS或CCD记录影像,并通过电路转换为电信号。
Lens一般由几片透镜组成透镜结构,按材质可分为塑胶透镜(plastic)或玻璃透镜(glass),玻璃镜片比树脂镜片贵。塑胶透镜其实是树脂镜片,透光率和感光性等光学指标比不上镀膜镜片。
通常摄像头采用的镜头结构有:1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、2G3P、4G、5G等。透镜越多,成本越高,相对成像效果会更出色。


(3)、红外滤光片 IR Filter
主要是过滤掉进入镜头的光线中的红外光,这是因为人眼看不到红外光,但是sensor却能感受到红外光,所以需要将光线中的红外光滤掉,以便图像更接近人眼看到的效果。

(4)、传感器 Sensor
sensor是摄像头的核心,负责将通过Lens的光信号转换为电信号,再经过内部AD转换为数字信号。每个pixel像素点只能感受R、G、B中的一种,因此每个像素点中存放的数据是单色光,所以我们通常所说的30万像素或者130万像素,表示的就是有30万或130万个感光点,每个感光点只能感应一种光,这些最原始的感光数据我们称为RAW Data。Raw Data数据要经过ISP(应该理解为Image Sensor Processor,是Sensor模块的组成部分,下面有解释)的处理才能还原出三原色,也就是说如果一个像素点感应为R值,那么ISP会根据该感光点周围的G、B的值,通过插值和特效处理等,计算出该R点的G、B值,这样该点的RGB就被还原了,除此之外,ISP还有很多操作,下面有介绍。
目前常用的sensor有两种,一种是CCD(电荷耦合)原件;一种是CMOS(金属氧化物导体)原件。
(4.1)CCD(Charge Coupled Device),电荷耦合器件传感器:使用一种高感光度的半导体材料制成,能把光线转变成电荷,通过模数转换器芯片转换成电信号。CCD由许多独立的感光单位组成,通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光照时,每个感光单位都会将电荷反映在组件上,所有的感光单位产生的信号加在一起,就构成了一幅完整的图像。
(4.2)CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor),互补性氧化金属半导体:主要是利用硅和锗做成的半导体,使其在CMOS上共存着带N(-)和P(+)级的半导体,这两个互补效应所产生的电流可以被处理芯片记录并解读成影像。

(5)、图像处理芯片 DSP
DSP是CCM的重要组成部分,它的作用是将感光芯片获得的数据及时地快速地传递到中央处理器并刷新感光芯片,因此DSP芯片的好坏,直接影响画面品质,如:色彩饱和度、清晰度、流畅度等。如果sensor没有集成DSP,则通过DVP的方式传输到baseband芯片中(可以理解为外挂DSP),进入DSP的数据是RAW Data,采集到的原始数据。如果集成了DSP,则RAW Data会经过AWB、color matrix、lens shading、gamma、sharpness、AE和de-noise处理,最终输出YUV或者RGB格式的数据。

二、CCM组装方式:

(1)、定焦CCM组装
CCM分为定焦模组和自动变焦模组,其中定焦模组主要由镜头、镜座、感光集成电路、软性线路板、补强和钢片装配而成,其装配图如下:


(2)、自动变焦模组组装
主要是镜头下面装了一个VCM音圈马达

(3)、3D模组
多台摄像头拍摄图像,然后组合:












2018年5月30日星期三

铁生锈

铁生锈的过程可分为两类:
   1、化学腐蚀,高温下铁直接和氧气反应,得到氧化铁。(不太普遍)
   2、电化学腐蚀(普遍),分两种:
     析氢腐蚀,贴在酸性较强的潮湿环境中发生的腐蚀。
     吸氧腐蚀,自然界中最为普遍。条件:不纯的铁,空气,潮湿的环境。道理是:在潮湿的环境中,不纯的铁(含碳)形成了铁---氧气--水无数个微小的原电池。铁:负极:Fe-2e-====Fe2+碳:正极:2H2O+O2+4e-====4OH-Fe2+^+2OH-==Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)32Fe(OH)3===空气中失水===Fe2O3·nH2O[铁锈]+(3-n)H2O[收起]

2018年5月29日星期二

音乐格式

音频主要的音频文件格式:

2018年5月28日星期一

关于地铁动力

一、

1,地铁用电力驱动
大部分的城市轨道系统都是使用动力分布式(即动车组,驱动电机分布于多个车厢),而不使用动力集中式(指由专门的机车驱动)。
2,受电方式主要有轨道供电(第三轨供电)、架空线(接触网)供电两种:
轨道供电的就是在列车行走的两条路轨以外,再加上带电的铁轨。这条带电铁轨通常设于两轨之间或其中一轨的外侧。电动列车的集电装置与带电路轨上接触并滑行,把电力传导到列车上。这种集电装置在英语称为“shoe”,中译为“集电靴”。轨道供电系统的电压较接触网系统为小。第三轨系统最多只能提供约1500V的直流电。
集电靴和供电轨(图为广州地铁施工供电系统冷滑测试)
集电靴位于列车轮对的外侧,用于和轨道侧方的供电轨接触并受电
供电轨和走行轨的位置
架空接触网供电,是电气化铁路常用的两种供电网络方式之一,也是无轨电车唯一的供电方式。在铁路和城市轨道交通系统中,架空接触网只有导线的一个电极,列车通过受电弓取电,再通过金属轮轨回流到电网中。在无轨电车等使用胶轮的系统中,架空接触网有一正一负两根互相平行的接触导线(简称触线),通过两个集电杆取电并形成通路。

列车通过顶部的受电弓与轨道上方的接触网接触供电
二、架空线的磨损
会磨损的,不过表面用是的耐磨材料,接触也是靠的滚轮摩擦,所以磨损很小。



2018年5月27日星期日

树木刷石灰的作用

一、具有杀菌,杀虫的作用;减轻春天病虫危害

杀虫杀菌,保护树木在休眠时期,不被害虫病菌所啃食伤害,这是石灰水最为主要的功能。初冬时分,虫类喜欢产卵在老树皮的隙缝当中,这可就让树木们岌岌可危了,而刷石灰水可以杀灭这些害虫,让它们的 “越冬” 计划失败,从而极大地减轻春天病虫危害,让树木们春天的时候能够生机勃勃,春意盎然。

二、防害虫上树;防树皮被动物咬伤

害虫们都是喜欢颜色较深较暗且肮脏的地方,不喜欢待在白色洁净的地方。所以,石灰水的白色会让它们 “望而却步”,土壤中的害虫也就不敢爬到树上危害啃食树木,从而保证树木的安全。路边的小动物们也是很喜欢在树上磨牙玩闹的,而这层石灰也能起到一定的保护作用,让树木不至于受到太大的创伤。

三、防冻害保温;降低昼夜温差大

要知道冬季是很寒冷的,我们人类都会穿上厚厚的羽绒服御寒,那么这石灰水就相当于树木的 “羽绒服”,这石灰水干了后能为树木保温让它们平安地度过冬季。冬季夜里温度很低,但到了白天,由于气温升高,而树木的皮是黑褐色的,容易吸收光热,温度会上升的很快。这样大的温差,会让树木变得容易被冻裂。将石灰水涂上,由于它是白色的,能反射掉 40 % 到 70% 阳光使树木白夜温差减小,不至于轻易裂开。

2018年5月26日星期六

Launch Center Pro如何添加新的搜索引擎

找到需要的搜索引擎,用[prompt] 代替需要搜索的内容即可。

比如添加duckduckgo:
随意搜索一个简单的字词,复制搜索后的url,我搜的是“ios”这个关键词,如下
https://duckduckgo.com/?q=ios&t=h_&ia=web

替换后变为:https://duckduckgo.com/?q=[prompt]&t=h_&ia=web
复制新建Action后的URL即可。

2018年5月24日星期四

关于电冰箱、空调的制冷剂氟利昂

一、 氟利昂 
有氟的制冷剂为氟利昂,无氟的制冷剂一般采用R-134a。
    氟利昂是破环臭氧层(主要成分为O3)的元凶,其是几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称。包括CCI3F(F-11)、CCI2(F-12)、CCI3(F-13)、CHC12F(F-21)、CHCIF2(F-22)、FCI2C-CCIF2(F-113)、F2CIC-CCIF2(F-114)、C2H4F2(F-152)、C2CIF5(F-115)、C2H3F3(F143)等等。以上氟利昂在常温下都是无色气体或易挥发液体,略有香味,低毒,化学性质稳定。其中最重要的是二氯二氟甲烷CCI2F2(F-12)。二氯二氟甲烷在常温常压下为无色气体:熔点-158摄氏度,沸点-29.8摄氏度,密度1.486克/厘米(-30摄氏度);稍溶于水,易溶于乙醇、乙醚、碱不反应。二氯二氟甲烷可由四氯化碳与无水氟化氢在催化剂在下反应制得,反应产物主要是二氯二氟甲烷,还有CCI3F和CCIF3,可通过分镏将CCI2F2分离出来。
    氟利昂上升到平流层后,会在强烈紫外线的作用下被分解,含氯的氟利昂分子会离解出氯原子,然后同臭氧发生连锁反应(氯原子与臭氧分子反应,生成氧气分子与一氧化氯基;一氧化氯基不稳定,很快又变回氯原子,氯原子又与臭氧反应后成氧气和一氧化氯基……….),不断破坏臭氧分子。化学反应如下:
 
    CFxCl4-x+hv→•CFxCl3-x+•Cl
    Cl+O3→•ClO+O2
    ClO+O→O2+•Cl

二、臭氧层是如何形成的呢
     大气层的臭氧的形成主要是因氧气分子吸收紫外线获得高能,进而分解成两个原子,每个氧原子再和没有光分解O2合并。臭氧分子不稳定,紫外线照射之后又分为氧气分子O2原子,形成一个继续的过程臭氧氧气循环,如此产生臭氧层。

三、紫外线对人体危害
     臭氧层的主要作用之一就是阻挡紫外线,但是紫外线对人体危害的原理是什么?
     紫外线是指阳光中波长10至400纳米(nm)的光线,可分为UVA(紫外线A,波长320~400纳米,长波)、UVB(波长280~320纳米,中波)、UVC(波长100~280纳米,短波)。UVA致癌性最强,晒红及晒伤作用为UVB的1000倍。UVC可被臭氧层所阻隔。IR(Infrared)是红外线,可造成晒红、微血管扩张、皮肤炎,并促进紫外线的致癌性。紫外线照射会让皮肤产生大量自由基,导致细胞膜的过氧化反应,使黑色素细胞产生更多的黑色素,并往上分布到表皮角质层,造成黑色斑点。紫外线可以说是造成皮肤皱纹、老化、松弛及黑斑的最大元凶。
   

2018年5月23日星期三

为什么频率越高的电磁波携带信息量越大

一、基础知识

    现在家庭中路由器都是很普遍的存在,而现在双频路由器也越来越普遍。所谓双频,就是可以发出2.4GHz和5GHz两个频率的信号源(GHz意味着每秒无线电波会改变10亿次),而根据波长公式:速度 = 频率 x 波长
          v = f * λ (电磁波的速度 v = 3.0 x 10^8 m/s,光的本质也是电磁波,是恒定的)
可以得知:5G的波长更短,如下图:



这也就意味着相同时间内,5G的携带信息量更多,体现出来的网速也就越快。

     但是,5G网速虽然快,有个缺陷就是信号衰减也大,有个公式为:

其中Los(dB)为衰减,F(MHz)是频率,R(km)是距离


2.4GHz的衰减慢,穿墙性能好,覆盖范围大;5GHz衰减快,穿墙能力差,覆盖范围小。

二、电磁波是如何加载信息的

       我们知道,电磁波每一个振动的振幅都是一样的,如果我们通过某种方法,可以按照我们的意愿改变电磁波每一次振动的幅度不同,那么这个电磁波上就带有了某种信息,传输出去,这个过程就叫调制。
      反之,再把每次振动的幅度不同所代表的信息提取出来,这个过程就叫解调。

而电磁波振幅的不同,都代表什么意思,就依赖与编码了。编码方式在不同的应用场景中编也不一样,即使同一种场景也可能不同,有兴趣可以阅读相关书籍。