01 DIY流星观测站
02 DIY流星观测站——手把手搭建指南
03 DIY流星观测站——设备选型与采购
04 DIY流星观测站——镜头简介
05 DIY流星观测站——相机简介
一、项目背景
02 DIY流星观测站——手把手搭建指南
当前软件功能如下
软硬件需求
树莓派
相机
系统早期版本基于模拟相机进行开发，因而对模拟相机的支持比较完备。数字相机的支持正在测试当中，敬请期待。
1. 相机：系统测试相机为Sony Effio 673 CCTV相机，该相机使用12V的电源供电。
2. 镜头：系统测试镜头为4或6毫秒焦距的广角镜头。4毫米的镜头视场大约为64*48度，6毫米的镜头视场比4毫米的稍小。如果镜头上有近红外滤光片（ IR-cut filter），最好去掉该滤光片。
3. 数字视频采集卡：将相机产生的模拟视频信号数字化，以便树莓派处理。系统选用EasyCap UTV007采集卡，该采集卡为USB采集卡，可直接接在树莓派上。我们测试了多种型号的采集卡，发现UTV007与树莓派的兼容性最好。
软件依赖
项目中树莓派3选择Raspbian Jessie操作系统，详细安装教程请参考树莓派安装。
https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installing-images/
树莓派上的软件依赖包
git
mplayer
Python2.7 or Python 3.5
python2.7-dev or python3-dev
libblas-dev liblapack-dev
libffi-dev libssl-dev
Python libraries:
软件设置
设置时区为UTC:UTC为天文领域通用时间格式。在不同地区和国家之间合作交流时，UTC时间会非常方便。
开启watchdog服务:watchdog服务可定时检查树莓派电脑是否工作正常或死机，如果它发现树莓派宕机了，会重启树莓派电脑。详细设置请参考：Guides/enabling_watchdog.md。
下载代码
git clone https://gitee.com/mseeworld/DIY-MeteorStation.git
安装代码
在RMS目录下运行: sudo python setup.py install
设置视频编码格式（仅针对模拟相机）
在连接好EasyCap数字视频采集卡之后，我们需要检查视频设置是否正常。
NTSC制式的相机（北美地区）
在命令行中运行：
mplayer tv:// -tv driver=v4l2:device=/dev/video0:input=0:norm=NTSC
PAL制式的相机（欧盟地区）
首先在命令行中运行：
mplayer tv:// -vo null
几秒钟之后，按Ctrl+C杀掉进程，然后在运行命令：
mplayer tv:// -tv driver=v4l2:device=/dev/video0:input=0:norm=PAL
编辑配置文件：
开始运行前，首先需要对配置文件.config进行本地化设置：
[System]
Station ID
观测站的唯一编号，可以随便取一个3位数数字。
GPS location
[Capture]
Resolution and FPS
对不同的相机，需要正确设置相机的分辨率和帧频。对模拟相机可参考下表。
参数PALNTSC
相机宽720720
图像高576480
帧频25.029.97
运行代码
开始自动观测流星
在RMS目录下运行命令
python -m RMS.StartCapture
程序会自动每天在日落时开始运行，在日出时结束运行。
如果需要立即运行程序，可添加参数 -d HH.hh，HH.hh代码需要运行的小时数
python -m RMS.StartCapture -d 1.5
查看压缩视频文件
运行CMN_binViewer可以查看硬盘上的压缩视频文件。
查看火流星文件：
python -m Utils.FRbinViewer ~/RMS_data/YYYMMDD_hhmmss_uuuuuu
YYYMMDD_hhmmss_uuuuuu是每个观测夜的目录名
恒星提取和流星探测
如果想要历史记录图像进行重新处理，如恒星提取和流星探测，可以运行命令：
python -m RMS.DetectStarsAndMeteors ~/RMS_data/YYYMMDD_hhmmss_uuuuuu
该命令会处理一个观测夜目录（YYYMMDD_hhmmss_uuuuuu）中所有的数据，需要运行一段时间。运行完成后，会产生一个名为CALSTARS 的结果目录。
03 DIY流星观测站——设备选型与采购
1 相关配件
1.1 必须器材列表
树莓派电脑：Raspberry Pi 3（RPi3）
树莓派电源：电压5V，最大电流至少2A
microSD卡：大于等于64GB，树莓派的系统盘，U盘不能作为系统盘。
microSD读卡器：向microSD卡中安装树莓派操作系统，读取microSD卡的数据，从树莓派拷贝数据。
3厘米×3厘米风扇：树莓派散热风扇。
铝合金散热片：一共需要3个。树莓派散热片，选择有粘胶的，可以直接贴在树莓派的芯片上。
时间模块：DS3231时间模块，树莓派关机后，可保存树莓派的时间。
USB视频采集卡(UTV007)：将模拟相机的模拟视频信号转换为数字信号。
模拟相机：Sony673相机或WATEC WAT-902H相机，配置一个4mm或6mm的镜头。其他镜头也行，观测效果会略有不同。
12伏电源：模拟相机电压一般为12V。
HDMI线：树莓派视频输出接口为HDMI接口，如果显示器不支持HDMI接口，则需要配置一个HDMI转VGA接口的线。
1.2 可选器材列表
万用表：检验新买回的电源的电压是否正常，相机组装及故障时也会需要。
电烙铁、锡丝、夹子、绝缘胶带、松香：电子产品DIY必备物品。
相机板镜头接口：如果直接购买相机板，则需要在购买配套的镜头接口。
相机盒：网上买的工业相机，有时候没有相机盒。
AUTO IRIS接口：自动光圈控制线接口。不同的品牌和型号之间，自动光圈接口中4根线的对应位置会有所差异，或许需要手动调整接线。
AV延长线：延长模拟相机的视频输出线。
C/CS转接口：工业相机和镜头有C接口和CS接口之分，用于转接不匹配的相机和镜头。
USB延长线：USB视频采集卡的USB线偏短，接上延长线后方便操作。
三脚架：测试时放置相机。
2 DIY流星观测站硬件组装
所需器材列表：树莓派电脑（RPi3），5V树莓派电源，microSD卡，microSD读卡器，一个3厘米*3厘米风扇，3个铝合金散热片，一个DS3231时间模块
2.1 安装Raspbian操作系统
在树莓派官网下载最新版Raspbian镜像，通过microSD卡读卡器将Raspbian镜像安装到microSD上，详细的安装过程请参考官网教程Raspbian安装
2.2 安装散热片
将CPU和GPU的正反两面各粘一个散热片
2.3 安装树莓派保护壳：
上面两幅图是网上最便宜的“亚克力”保护壳，其实就是硬塑料，这种保护壳比较脆，在调试时需要频繁拆开外壳时，会非常不方便。左下角是另一种外壳，相对来说比较结实方便，右下角为安装好外壳的树莓派。
2.4 安装DS3231时间模块和风扇
DS3231时间模块应该插在靠里一排GPIO的前四个引脚上，如上图左图所示。
风扇接口应该插在靠外一排GPIO的第2和3个引脚上，如上图右图所示。
2.5 树莓派连接电脑
所需器材列表：
– 显示器：查看显示器是否有HDMI、DVI或VGA接口
– 视频线：HDMI线、HDMI转VGA线、或HDMI转DVI线，取决于显示器的视频输入接口
– USB鼠标和键盘：树莓派一共4个USB接口，测试时或许会不够用，使用USB键鼠套装可以省一个USB接口。
– 网线：更新系统，安装软件
2.6 连接模拟相机（数字相机的支持正在研发当中）
所需器材列表：USB视频采集卡(UTV007)，Sony673相机或WATEC WAT-902H相机，12V电源，两公头AV线。
取一根两端都是公头的AV线，一段接在相机的视频输出接口（AV母头），另一端接在USB视频采集卡(UTV007)的黄色视频输入母头。
2.7 联机测试
将相机和树莓派电脑连接起来，测试电脑是否能从相机正常采集图像。
打开终端（可通过快捷方式Crtl+Alt+T打开），安装mplayer：
sudo apt-get install mplayer
通过mplayer可以预览相机的视频，如果是NTSC相机，则在命令行运行：
mplayer tv:// -tv driver=v4l2:device=/dev/video0:input=0:norm=NTSC -vo x11
如果是PAL相机，则在命令行运行：
mplayer tv:// -tv driver=v4l2:device=/dev/video0:input=0:norm=PAL -vo x11
请注意，上面两条命令中的“driver=v4l2”，“l”是小写的L。
如果一切正常，将会弹出一个窗口，窗口中会显示相机拍摄的视频。如果没有看到视频，请检查前面的步骤。
3 安装流星观测软件
3.1 安装相关依赖包
更新系统和系统中的软件包：
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
安装流星观测软件的依赖包：
sudo apt-get install git mplayer python-scipy python-matplotlib python2.7 python2.7-dev libblas-dev liblapack-dev at-spi2-core python-matplotlib libopencv-dev python-opencv python-imaging-tk libffi-dev libssl-dev
安装图形化文本编辑器：
sudo apt-get install gedit
安装python环境
更新pip
sudo pip install -U pip setuptools
安装并更新numpy
sudo pip install numpy
sudo pip –upgrade numpy
安装其他python依赖包：
sudo pip install gitpython Pillow scipy cython astropy pyephem weave paramiko
3.2 设置时区和时钟模块
在天文领域，时间是非常重要的一个属性。我们观测的每一幅图像都需要有一个准确的时间标识，这样才能准确计算天文事件（如流星、引力波）的发生时间。
3.2.1 将树莓派的时区设置为UTC，在命令行中运行：
sudo dpkg-reconfigure tzdata
该命令会打开一个界面，选择“None of the above” ，然后选择“UTC”，之后退出。
3.2.2 设置时间模块
前面我们已经为树莓派添加了时间模块硬件，这里对时间模块进行设置，在树莓派关机后，时间模块能够保持系统的时间。
编辑文件/boot/config.txt：
sudo gedit /boot/config.txt
dtparam=i2c_arm=on
dtoverlay=i2c-rtc,ds3231
保存后关闭gedit，重启树莓派：
sudo reboot
3.2.3 移除伪时间模块fake-hwclock
sudo apt-get remove fake-hwclock
sudo update-rc.d hwclock.sh enable
sudo update-rc.d fake-hwclock remove
注释掉文件/lib/udev/hwclock-set的有-systz的那一行：
sudo gedit /lib/udev/hwclock-set
在“有-systz的那一行”前面加上“#”
3.2.4 将当前时间写入到时间模块中，并删除NTP服务：
sudo hwclock -w
sudo apt-get remove ntp
sudo apt-get install ntpdate
3.2.5 开机自动设置时间：
编辑/etc/rc.local，在exit 0前添加hwclock相关的命令
sudo gedit /etc/rc.local
sleep 1
hwclock -s
ntpdate-debian
exit 0
3.2.6 阻止系统自动修改时间
编辑/etc/default/hwclock文件，设置参数HWCLOCKACCESS=no
gedit /etc/default/hwclock
HWCLOCKACCESS=no
3.2.7 关闭自动更新时间的功能
在/lib/systemd/system/hwclock-save.service中注释掉下一行：
ConditionFileIsExecutable=!/usr/sbin/ntpd
gedit /lib/systemd/system/hwclock-save.service
#ConditionFileIsExecutable=!/usr/sbin/ntpd
3.2.8 开启实时时间服务：
sudo systemctl enable hwclock-save.service
设置每15分钟更新一次时间，运行命令：
crontab -e
然后选择一个文本编辑器，在文件的最后面增加下面的内容：
*/15 * * * * ntpdate-debian >/dev/null 2>&1
然后重启系统
3.3 开启看门狗（watchdog）服务
有时候树莓派电脑会莫名其妙的死掉，通过看门狗服务可以在电脑死机后自动重启电脑。
3.3.1 安装看门狗服务
sudo apt-get install watchdog
3.3.2 加载看门狗模块
sudo modprobe bcm2835_wdt
3.3.3 自动加载模块
sudo gedit /etc/modules-load.d/bcm2835_wdt.conf
添加内容：
bcm2835_wdt
sudo gedit /lib/systemd/system/watchdog.service
在[Install]部分添加如下内容：
[Install]
WantedBy=multi-user.target
3.3.4 配置看门狗服务：
sudo gedit /etc/watchdog.conf
删除掉“#watchdog-device”开头的行的前面的“#”
同时也删除掉“#max-load-1 = 24”前面的“#”
3.3.5 设置看门狗服务为开机自启动并启动看门狗
sudo systemctl enable watchdog.service
sudo systemctl start watchdog.service
3.4 安装流星观测软件
3.4.1下载软件源代码（默认将源码下载到用户根目录）：
cd ~
git clone “https://gitee.com/mseeworld/DIY-MeteorStation.git”
3.4.2 安装流星观测软件：
cd DIY-MeteorStation
sudo python setup.py install
3.4.3 编辑观测软件的配置文件.config
sudo gedit DIY-MeteorStation/.config
[System]
Station ID
观测站的唯一编号，可以随便取一个3位数数字。
GPS location
观测站所在位置的经纬度坐标，该坐标用来自动计算每天的黄昏和黎明时间，用于控制系统的开始和结束运行时间。
经纬多坐标可以通过手机的GPS软件查询，也可以通过百度等网站查询：[百度页面查询经纬度](http://api.map.baidu.com/lbsapi/getpoint/index.html)。
[Capture]
Resolution and FPS
对不同的相机，需要正确设置相机的分辨率和帧频。对模拟相机可参考下表。
| 参数 | PAL | NTSC |
|——–|—–|——|
| 相机宽 |720 |720 |
| 图像高 |576 |480 |
| 帧频 |25.0 |29.97 |
修改完成后，保存并退出gedit文本编辑器。
3.5 配置模拟相机（Sony673）
将相机和树莓派连接上，打开树莓派电脑，运行mplayer，进行相机参数的配置。
打开终端，如果是NTSC相机，运行如下命令：
mplayer tv:// -tv driver=v4l2:device=/dev/video0:input=0:norm=NTSC -vo x11
如果是PAL相机，运行如下命令：
mplayer tv:// -tv driver=v4l2:device=/dev/video0:input=0:norm=PAL -vo x11
现在可以通过mplayer看到相机的内容，按相机中间的“SET”按钮，会出现配置菜单。
详细参数配置请参考DIY-MeteorStation/Guides/icx673_settings.txt文件，或者参考设置步骤：
LENS – MANUAL
SHUTTER/AGC – MANUAL (ENTER)
MODE – SHT+AGC
SHUTTER – 1/50
AGC – 18
WHITE BALLANCE – ANTI CR
BACKLIGHT – OFF
PICT ADJUSTMENT (ENTER)
MIRROR – OFF
BRIGHTNESS – 0
CONTRAST – 255
SHARPNESS – 0
HUE – 128
GAIN – 128
DEFOGG – OFF
ATR – OFF
MOTION DETECTION – OFF
………
Press NEXT
………
PRIVACY – OFF
DAY/NIGHT – B/W (OFF,OFF,-,-)
NR (ENTER)
NR MODE – OFF
Y LEVEL – –
C LEVEL – –
CAM ID – OFF
SYNC – INT
LANG – ENG
………
SAVE ALL
EXIT
该参数适用于Sony673相机在夜晚观测流星时的情景，如果图像太暗，看不到任何星星，可以设置AGC=24。
如果mplayer显示一片绿，可以尝试在终端命令行中多次执行：
sudo killall mplayer
4 运行流星观测软件
4.1 测试运行0.1小时（6分钟）
python -m RMS.StartCapture -d 0.1
如果一切正常，会看到一个全白的窗口，在这个窗口的最上面会有一行显示“Maxpixel”。如果没有出现窗口，请参考下一节的“4.3常见故障”。
4.2 正式运行
python -m RMS.StartCapture
程序会自动每天在日落时开始运行，在日出时结束运行。
数据会保存在目录：/home/pi/RMS_data/CapturedFiles
观测到的流星目录：/home/pi/RMS_data/ArchivedFiles
4.3 常见故障
1） 有时候一些设备没有出现“Maxpixel”窗口，如果同时在日志文件中看到如下错误信息：
(StartCapture.py:14244): Gtk-ERROR **: GTK+ 2.x symbols detected. Using GTK+ 2.x and GTK+ 3 in the same process is not supported
可能是缺少pyqt4-dev-tools库，安装该库：
sudo apt-get install pyqt4-dev-tools
然后通过如下步骤解决该问题：
python
import matplotlib
matplotlib.matplotlib_fname()
这时会打印出matplotlib包的配置文件路径“file_location”，编辑该文件：
sudo gedit “file_location”
将行
backend : gtk3agg
替换为
backend : Qt4Agg
并删除行
#backend.qt4 : PyQt4
前的注释
然后保存并退出。
2）Astropy库安装失败
报错:
ImportError: No module named _build_utils.apple_accelerate
或许是因为numpy的版本太老，运行下面命令更新numpy：
sudo pip –upgrade numpy
之后需要按照3.1从新安装相关的软件包。
5 运行结果
流星观测站观测到的流星图像。
04 DIY流星观测站——镜头简介
镜头
| 编号 | 品牌 | 型号 | 焦距 | 光圈 | 靶面 | 1 / 3”视场角(D×H× V )/水平视角（度） |
| 1 | 康标达(Computar ) | H0514-MP | 5mm | F1.4 | 1/2” | 62.3 × 51.4 × 39.5(51.4) |
| 2 | 康标达(Computar ) | T3Z2710CS | 2.7-8mm | F1.0 | 1/3” | 100 × 76(100~36.1) |
| 3 | 佳能(CANON) | 未知 | 35mm | F1.2 | 1/2” | 未知 |
| 4 | 康标达(Computar ) | 未知 | 4.8mm | F1.8 | 1/2” | 未知 |
| 6 | 康标达(Computar ) | TG2314FCS-3 | 2.3mm | F1.4-360C | 1/3” | -113.3 |
| 8 | 康标达(Computar ) | 未知 | 6mm | F1.4 | 1/2” | 未知 |
相机
| 编号 | 型号 | 芯片尺寸 | 最低照度 | 信噪比 | 分辨率 | 曝光时间 | 接口 |
| 1 | SONY CCD 4140+673 | 1/3” | 0.0001LUX/F1.2 | 48dB | PAL: 976H×582V | 1/50 – 1/100000 秒 | AV |
| 2 | 镁光AR0130 | 0.01Lux | 1/3’ | 44dB | 1280×960 | MJPEG@15fps, YUY2@9fps | USB(UVC) |
| 3 | WATEC WAT-902H | 1/2’ | 0.002 lx. F1.4 (AGC Low), 0.0003 lx. F1.4 (AGC High) | 46dB(AGC OFF) | 752(H)×582(V) (CCIR) | 1/50 – 1/100000 秒 | AV |
| 4 | Sony IMX 322 | 1/2.9” | 0.01LUX | 42dB | 1920*1080 | MJPG@30fps | USB(UVC) |
关于镜头的几个问题
最小光圈值和焦比的关系？
根据个人视角，将镜头分为3类
单反镜头：现在知名度最高，在某宝上搜镜头，出现的基本都是单反镜头。单反镜头工业成熟，精度比较高，物美价廉。有效通光口径一般在1到10厘米之间。
工业镜头：需求量最大，出货量最多，价格低廉。监控摄像头、车载仪、手机、直播等用到的镜头都可归类为工业镜头。有效通光口径一般在1到10毫米之间。这类镜头在某宝上也有不少，其中一手货大部分是国产的，国外的如computar等基本都是二手的。经测试，许多国产的镜头成像质量不是很好，二手的computar表现还不错。
天文专业镜头：使用量非常少，基本都是定制的，而且非常贵。在天文领域被称作光学系统（有主镜、副镜之称），大部分天文望远镜的“镜头”都非常大，光学结构由折射式变为反射式，等等等。有效通光口径在几十厘米到几十米之间，如兴隆观测站的30厘米、60厘米、85厘米、216厘米口径的望远镜，夏威夷在建的30米口径的光学望远镜。我就不在这儿王二卖瓜了，如果感兴趣自己去学习吧。
工业镜头术语（焦比，口径，焦距，视场大小）
1，焦距
照相机的镜头是一组透镜，可以把这组透镜理解为一个单体透镜。当平行于主光轴的光线穿过这组透镜时，会聚到一点上，这个点叫做焦点，焦点到透镜中心（即光心）的距离，就称为焦距。焦距固定的镜头，即定焦镜头；焦距可以调节变化的镜头，就是变焦镜头。镜头焦距是镜头的主要性能指标，它的长短决定着拍摄的成像大小，视场角大小，景深大小和画面的透视强弱。镜头上标注的多少mm，既不是镜头长度也不是镜头直径，是指焦距。如果是变焦镜头，那么就是两个数据构成的一个区间。
2，焦距与视场大小
下面三幅图源自某宝上某商家对镜头的介绍，个人感觉这几幅图直观的展示了焦距的意义：第一幅图展示了长焦和短焦镜头的区别：在相机感光器（CCD或CMOS芯片）的大小固定时，焦距越短看到的视角（视场）越大，但是看到的细节越少。第二幅图在第一幅图的基础上展示了不同焦距与其对应的视角大小。第三幅图对应第二幅图中不同焦距的实际成像效果。
3，光圈
光圈由镜头内部的若干块叶片组成，这些叶片围成一个圈，用来控制镜头的通光量。光圈值定义：镜头焦距与光圈叶片所组成的圈的直径(也就是光圈大小)的比值。例如，当镜头焦距为50mm，光圈直径为35mm的时候，光圈值就是1.4。通常光圈值由f值来代替。通过下图可以直观的看到不同光圈值对应的开度。
该图片摘自网上。
根据光圈值的定义，光圈数值越大，光圈就越小，也就是光圈叶片所围成的圈越小，通光量也越小。相邻的两档光圈值，通光量相差两倍。也就是说，相邻两档的光圈，其光圈面积相差两倍，也就是光圈直径相差根号2倍，即大约1.4倍。标准光圈值通常是：1.0 – 1.4 – 2.0 – 2.8 – 4.0 – 5.6 – 8.0 – 11 – 16 – 22 – 32。以上的标准光圈值，通常都会出现在老式镜头的光圈环上。现在的相机，通常能够使用1/2档或1/3档的光圈，所以会出现诸如7.1等非标准光圈值。
在相机的镜头上，通常用1:f值这样的形式来说明光圈值，f即为光圈最大值。例如1:2.8表明该镜头的最大光圈值是2.8，也就是其最大光圈直径与镜头焦距的比是1:2.8。
4，光圈和焦比：
光圈出现在单反上，焦比出现在天文望远镜上。这两个的意义相似但又不同，我一直没能完全弄明白。个人感觉焦比相当于单反镜头的最小光圈值，但实际好像不是这个意思。
工业镜头接口
1，CS接口和C接口
工业相机和镜头接口分为两类CS接口和C接口，CS接口和C接口可通过一个5毫秒的转接环转接。CS接口与C接口的区别在于镜头与摄像机接触面至镜头焦平面（摄像机CCD光电感应器应处的位置）的距离不同，C接口的距离为17.526mm,CS型接口此距离为12.5mm。C卡口螺纹的大径是1inch，即25.4mm，螺距为一英寸32牙。
2，C接口转单反接口
某宝上有单反接口转C口的转接环，如佳能EOS EF单反镜头转工业相机C口 （ EOS-C）。转接环虽然能把佳能镜头接在工业相机上，但是接上之后可用视场非常小，该部分内容将在下一篇“相机简介”中详细分析。
3，螺口和卡口规格
螺口：0.75（M42，M58，M72等），C口，CS口，M90×1等
卡口：F口（Nikon），Cannon，Petax等
安防相机和镜头多使用C和CS接口，该接口支持的相机最大靶面为1英寸。
工业相机中以尼康F接口最为典型，F接口后截距为46.5mm，卡口直径为47mm，支持全画幅的相机（36mm*24mm）。
05 DIY流星观测站——相机简介
1. 关于相机的几个问题
关于相机芯片（CCD或CMOS）最低感光能力的问题：
天文中通过“极限星等”衡量一个观测系统的观测能力，即在指定的曝光时间内，能看到的最暗的星星的星等。极限星等越大，观测能力越强。如水星最亮时为-1.4等、天狼星最亮时-1.7等、月亮满月时-12等。工业相机通过最低照度来衡量相机的最低感光能力，最低照度和极限星等如何转换？或者问要想看到天狼星，相机的最低照度应该是多少？
关于PAL和NTSC的几个问题：
PAL（每秒25帧，电视扫描线为625线）和NTSC制式（每秒29.97帧，电视扫描线为525线）是模拟时代的视频传输（存储）标准？
PAL和NTSC制式与信号传输方式是模拟方式还是数字方式无关，数字方式也可以直接传输或存储PAL和NTSC制式的视频？
电视是一帧一帧采集的，用模拟信号传输，是因为当时的编码、解码、传输、显示标准是模拟标准？
2. 相机的定义
模拟相机:产生的图像是PAL或NTSC格式，通过AV线输出模拟信号，可直接接到电视上显示。如果要采集到电脑存储，需要通过模数采集卡采集。
数字相机:产生的图像是数字格式YUY2、MJPG、H.264、H.265等，通过USB传输信号.
3. 相机芯片（CCD、CMOS）尺寸术语
全画幅:或称全片幅，135全画幅，Full Frame。全画幅是一个摄影方面的术语，是指感光面积为36×24mm，和以前的胶片是一样的。这一规格被用于描述镜头的成像圈指标和感光元件的尺寸。
APS-C:APS规格有三种，30.3×16.6毫米、24.9×16.6毫米、30.3×10.1毫米，分别命名为APS-H、APS-C、APS-P，其中APS-C的比例与全画幅相同而成为了主流，目前常见的APS画幅单反相机基本都是APS-C的，因此也有C幅机的叫法。
1/2.7”:”代表英寸，表示对角线长度为1/2.7英寸。
该图片摘自网上。
4. 工业相机参数
1）模拟相机SONY 673CCD(sensor)+SONY 4140(DSP)参数示例：
总像素: PAL: 1020H×596V NTSC: 1020H×508V
有效像素: PAL: 976H×582V NTSC: 976H×494V
信号制式: PAL/NTSC（默认PAL制式，可选择NTSC制的）
分辨率（水平中心）：1200TVL
数字降噪: 2D数字降噪（2DNR）支持0-15的16等级可调节
宽动态: 数字宽动态（自适应色阶再现）
OSD菜单：支持
低照度: 0.0001LUX/F1.2
信噪比: ≥48dB
视频输出幅度: 1.0Vp-p/75Ω
自动增益控制: 0.25/0.50/0.75/1.00四个等级可调节，可高达到55dB
曝光模式: 电子曝光
2）数字相机 SONY IMX322参数示例：
最低照度：0.01lux
接口：USB接口，支持OTG协议
视频格式：H264输出
图像分辨率：1920X1080@ 30fps
3）天文数字相机Andor-DZ936N参数示例：
CCD像元数：2048 × 2048
CCD尺寸：27.6 × 27.6mm
像元大小：13.5um × 13.5um
满阱电荷：100,000 e-
最大读出速度：5 Mhz
读出噪声：2.9 e-
帧速率：0.95 fps（全画幅）
最大制冷温度：-100℃
音视频传输标准列表：
显示效果对比：HDMI > VGA > S-Video > AV > TV。原因是压缩越少的效果越好。
HDMI：即DVI的升级版本，基本上就是数字的RGB分离的信号，传输过程中不容易损耗，而且有自动校正功能，在电视内部处理时不需要模数转换过程，因此避免了在VGA信号在模数转换过程中发生的误差。
VGA信号：是RGB分开传输的模拟信号，但是没有经过压缩和编码的，所以是模拟信号中效果最好的，从某种意义上面来讲，它也可以实现点对点传输。但是做为模拟信号，它就不可避免的存在电视内部模数转换的过程，因此对传输要求比较高，很容易出现显示画面和实际传送画面的颜色偏差。VGA和HDMI（DVI）属于VESA的标准，属于电脑类信号，但是他们兼容电视类信号格式。
S-Video信号：由亮度信号和色度信号组成，就是将亮度信号和色度信号独立传输的AV信号，避免了AV信号常有的串色或偏色的现象，但是分辨率和AV一样（NTSC制式是480i，PAL制式是576i）。
AV信号：音频线（Audio Cable）和视频线（Vidio Cable）的简称。由于AV输出仍然是将亮度与色度混合的视频信号，所以依旧需要显示设备进行亮度和色彩分离，并且解码才能成像。这样的做法必然对画质会造成损失，所以AV接口的画质依然不能让人满意。
视频编码标准列表：
视频压缩比例：H.265 > H.264 > MJPG > YUY2
PAL和NTSC：也是视频编码标准？
YUV：是一种颜色编码方法。常使用在各个视频处理组件中。YUV在对照片或视频编码时，考虑到人类的感知能力，允许降低色度的带宽。Y代表明亮度（Luminance、Luma），“U”和“V”则代表色度、浓度（Chrominance、Chroma）。YUV的发明是由于彩色电视与黑白电视的过渡时期。黑白视频只有Y视频，也就是灰阶值。到了彩色电视规格的制定，是以YUV/YIQ的格式来处理彩色电视图像，把UV视作表示彩度的C，如果忽略C信号，那么剩下的Y信号就跟之前的黑白电视频号相同，这样一来便解决彩色电视机与黑白电视机的兼容问题。YUV最大的优点在于只需占用极少的带宽。
YUY2：YUV格式的一种，对YUV三个信道以4:2:2方式打包，示意图。
该图片摘自网上。
M-JPEG：简写为MJPG，源于JPEG压缩技术，是一种简单的帧内JPEG压缩。
MPEG：压缩运动图像及其伴音的视音频编码标准，它采用了帧间压缩，仅存储连续帧之间有差别的地方 ，从而达到较大的压缩比。MPEG现有MPEG—1、MPEG—2和MPEG—4三个版本，以适应于不同带宽和图像质量的要求。
H.264：是MPEG4的一部分，是一个数字视频编码标准，是国际标准化组织（ISO）和国际电信联盟（ITU）共同提出的继MPEG4之后的新一代数字视频压缩格式。H.264是ITU-T以H.26x系列为名称命名的视频编解码技术标准之一。
H.265：在有限带宽下传输更高质量的网络视频，压缩效率应该比H.264至少提高1倍。
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原文始发于微信公众号（无线通信安全）：DIY观测站-可以做成卫星观察站思路
