【正文】 兩部分組成，感光區(qū)由一列光敏單元組成，傳輸區(qū)由轉(zhuǎn)移柵及一列移位寄存器組成。 ：光學(xué)文字識(shí)別、標(biāo)記識(shí)別、圖形識(shí)別、傳真、攝像等。 不難看出，此種測(cè)試方法的精度取決于平行光的準(zhǔn)直程度和 CCD像元尺寸的大小。在前面或背面光照射下，被測(cè)物經(jīng)透鏡在 CCD上成像，像尺寸與被測(cè)尺寸成正比。對(duì)于自發(fā)光被測(cè)物，如熱扎鋼管，常用窄帶濾光片濾除鋼管的可見(jiàn)光和紅外光輻射，再選用較短波長(zhǎng)的光源作照明，以適應(yīng) CCD光譜響應(yīng)特性的要求。 采樣接口 計(jì)算機(jī) 顯示 物鏡目標(biāo) CCD 為了對(duì)目標(biāo)像的寬度進(jìn)行計(jì)數(shù) ， 必須先檢測(cè)出兩個(gè)邊緣信號(hào) ， 這可采用二值化或微分法得到 ， 計(jì)數(shù)脈沖通過(guò)輸入接口送入計(jì)算機(jī)處理 。 驅(qū)動(dòng)電路 處理電路 計(jì)算機(jī) 分類(lèi)控制CCD 分類(lèi)箱 郵件 寫(xiě)有郵政編碼的信封放在傳送帶上，傳感器光敏元的排列方向與信封的運(yùn)動(dòng)方向垂直，光學(xué)鏡頭將編碼的數(shù)字聚焦到光敏元上。 3． 射線(xiàn)成像檢測(cè) 圖示出了 X射線(xiàn)成像檢測(cè)系統(tǒng) 。 本章重點(diǎn) 1. 掌握 CCD的工作原理 2. 了解固態(tài)圖像傳感器的應(yīng)用 。 前置放大器A / D 轉(zhuǎn)換器圖像存儲(chǔ)器圖像處理器 監(jiān)視器圖像記錄圖像輸出計(jì)算機(jī)CCD 相機(jī)反射鏡X —射線(xiàn)增強(qiáng)管X —源試件思考題 ? 何謂 CCD勢(shì)阱 ？ 論述 CCD的電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程 。 讀出的數(shù)字經(jīng)二值化等處理，與計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的數(shù)字特征比較，最后識(shí)別出數(shù)字碼。 （ 3） 數(shù)據(jù)存貯顯示 、 打印與信號(hào)提取及反饋 。由于 CCD輸出信號(hào)是以脈沖計(jì)數(shù)表示，其測(cè)量精度與邊緣信號(hào)檢測(cè)精度有關(guān)，而對(duì)光源的穩(wěn)定性要求不高，當(dāng)光源的光強(qiáng)在20％范圍內(nèi)變化時(shí)，對(duì)其測(cè)量結(jié)果沒(méi)有明顯影響。 0NTT ? 采樣接口 計(jì)算機(jī) 顯示 物鏡目標(biāo) CCD 成像法適用于冶金線(xiàn)材直徑或機(jī)械產(chǎn)品在線(xiàn)尺寸檢測(cè)。在實(shí)際應(yīng)用中常常通過(guò)計(jì)算機(jī)處理，對(duì)測(cè)量值進(jìn)行修正，以使測(cè)量結(jié)果更接近于實(shí)際，這在一定程度上降低了對(duì)光源的苛求。 ：導(dǎo)航、跟蹤、偵查（帶攝像機(jī)的無(wú)人駕駛飛機(jī)、衛(wèi)星偵查）。 MOS圖像傳感器 MOS圖像傳感器又稱(chēng)自?huà)呙韫怆姸O管陣列（ Self Scanned Photodiode Array，簡(jiǎn)稱(chēng) SSPA）。 CID的NDRO特性使它具有優(yōu)化指定波長(zhǎng)處的信噪比（ S/N）的功能。 其它類(lèi)型的圖像傳感器 電荷注入器件（ CID ） CID是一種電荷注入器件（ ChargeInjected Device），其基本結(jié)構(gòu)與 CCD相似，也是一種MOS結(jié)構(gòu)，當(dāng)柵極上加上電壓時(shí)，表面形成少數(shù)載流子（電子）的勢(shì)阱，入射光子在勢(shì)阱鄰近被吸收時(shí)，產(chǎn)生的電子被收集在勢(shì)阱里，其積分過(guò)程與CCD一樣。 m i nm a xm i nm a xAAAAM???t i O T 六、轉(zhuǎn)移效率 當(dāng) CCD中電荷包從一個(gè)勢(shì)阱轉(zhuǎn)移到另一個(gè)勢(shì)阱時(shí)，若 Q1為轉(zhuǎn)移一次后的電荷量， Q0為原始電荷，則轉(zhuǎn)移效率定義為 01??若轉(zhuǎn)移損耗定義為 ?? ?? 1則電荷進(jìn)行 N次轉(zhuǎn)移時(shí)，總轉(zhuǎn)移效率為 NNN )1(0?? ???要求轉(zhuǎn)移效率必須達(dá)到 ％－ % 七、信噪比 表示在圖像信號(hào)中包含噪聲成分的指標(biāo)。 ? 極限分辨率 fm 極限分辨率 fm 是指人眼能夠分辨的最細(xì)線(xiàn)條數(shù)，通常用每毫米線(xiàn)對(duì)數(shù)來(lái)表示（一黑一白線(xiàn)條為一線(xiàn)對(duì)）。 四、暗電流 暗電流起因于熱激發(fā)產(chǎn)生的電子－空穴對(duì)，是缺陷產(chǎn)生的主要原因。 二、靈敏度 圖象傳感器的靈敏度是指單位發(fā)射照度下，單位時(shí)間、單位面積發(fā)射的電量，即 WmA , t N A H s／單位為子數(shù)時(shí)間內(nèi)上能收集的載流為為單位面積為光像的發(fā)射照度式中：H A tqNSs? 實(shí)際上，上圖曲線(xiàn)的斜率就是器件的靈敏度，即 S＝ QSAT/ES 三、光譜響應(yīng)特性 CCD圖像傳感器具有很寬的感光光譜范圍，其感光光譜可延伸至紅外區(qū)域，利用此特性，可以在夜間無(wú)可見(jiàn)光照明的情況下，用輔助紅外光源照明，也能使 CCD圖像傳感器清晰地成像。 CCD圖像傳感器的特性參數(shù) 一、光電轉(zhuǎn)換特性 如下圖所示， X軸表示曝光量， Y軸表示輸出信號(hào)幅值，QSAT表示飽和輸出電荷， QDARK表示暗電荷輸出， ES表示飽和曝光量。在感光區(qū)光敏元件積分結(jié)束時(shí)，轉(zhuǎn)移控制柵打開(kāi)，電荷信號(hào)進(jìn)入存儲(chǔ)區(qū)。感光區(qū)和暫存區(qū)分開(kāi)，感光區(qū)在積分時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生與光像對(duì)應(yīng)的電荷包，在積分周期結(jié)束后，利用時(shí)鐘脈沖將整幀信號(hào)轉(zhuǎn)移到暫存區(qū)。 1）行傳輸（ LT）面陣 CCD 行傳輸（ LT）面陣 CCD的結(jié)構(gòu)如圖所示，它由選址電