Bildsysteme

Bildsysteme beschreiben Gesamtheit von Geräten und Prinzipien zur Erzeugung, Verarbeitung und Darstellung visueller Informationen. Typische Bestandteile sind Sensoren, Optik, Beleuchtung, Rechen- und Speichereinheiten sowie Ausgabegeräte. Bildsysteme finden sich in Konsum- und Industrieanwendungen, medizinischer Bildgebung, Forschung und Sicherheitstechnik.

Der zentrale Arbeitsablauf umfasst die Aufnahme (Sensorbild, meist CCD- oder CMOS-Sensor), die optische Abbildung, ggf. Belichtungssteuerung, die Vorverarbeitung (Rauschreduzierung, Korrektur, Weißabgleich), Bildverarbeitung und Analyse (Merkmals- oder Mustererkennung), sowie Speicherung oder Anzeige. Moderne Systeme nutzen digitale Signalverarbeitung, algoritmenbasiertes Rendering, und gegebenenfalls Kompression.

Typen umfassen Foto- und Videokameras, Industrievermessungssysteme (Maschinenvision), Überwachungs- und Sicherheitskameras, medizinische Bildgebungssysteme, Drohnen- oder Robotikbildgebung sowie wissenschaftliche Bildgebung.

Wichtige Leistungsgrößen sind Auflösung, Dynamikbereich, Rauschverhalten, Farbtreue, Bildrate, Latenz und Energieverbrauch. Kalibrierung von Kamera- und Objektivsystemen, Geometrie und Farbprofile sind entscheidend für Konsistenz. Bildkompression beeinflusst Speicherbedarf und Bandbreite.

Entwicklungstendenzen umfassen größere Sensoren, Global Shutter, HDR, Tiefensensorik, maschinelles Lernen für Verarbeitung, Edge-Computing sowie verbesserte Miniaturisierung und Integration in Smartphones, Fahrzeugtechnik und Industrie 4.0.

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