《光電成像器》ppt課件 (2)-預(yù)覽頁
【正文】 像增強(qiáng)器） 電真空攝像管 固體成像器件 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 固體成像器件 CCD攝像器件 CMOS圖像傳感器 體積小，重量輕，工作電壓和功耗都很低；耐沖擊性能好，可靠性高，壽命長， 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 電荷耦合器件 2. CCD的特性參數(shù) 2) 暗電流 來源： 襯底熱激發(fā) 耗盡區(qū)產(chǎn)生 復(fù)合中心熱激發(fā) 載流子熱擴(kuò)散 界面處產(chǎn)生 復(fù)合中心熱激發(fā) 抑制措施： 縮短信號(hào)電荷的存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)移時(shí)間 制冷法 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 電荷耦合器件 2. CCD的特性參數(shù) 3) 靈敏度和量子效率 SVUS ??4) 光譜響應(yīng)和光電特性 本征硅： ~ um， 峰值波長： 光電特性： 弱光下線性 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 電荷耦合器件 2. CCD的特性參數(shù) 5) CCD噪聲 散粒噪聲、轉(zhuǎn)移噪聲、熱噪聲 （毫伏） 6) 分辨率 像素間距 調(diào)制傳遞函數(shù)（ MTF MTFD、 MTFT） 一定尺寸內(nèi)的像素 電荷耦合器件 二、 CCD的特性參數(shù) 7) 驅(qū)動(dòng)頻率 下限 —— 熱生載流子影響 c31??f 少數(shù)載流子平均壽命 上限 —— 電荷來不及轉(zhuǎn)移 gf?31?電荷從一個(gè)電極轉(zhuǎn)移到另一個(gè)電極的固有時(shí)間 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 電荷耦合器件 2. CCD的特性參數(shù) 8) 動(dòng)態(tài)范圍 勢阱中可以存儲(chǔ)的最大電荷量 —— 工作范圍 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 電荷耦合器件（ CCD 器件） Charge Coupled Devie 簡稱 CCD 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 2. CCD的特性參數(shù) 3. CCD攝像器件 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 3. CCD攝像器件 電荷耦合器件 2048 2048 面陣 CCD 5000像元 線陣 CCD 1. 三相單溝道線陣 CCD 2. 雙溝道線陣 CCD 3. 面陣 CCD攝像器件 1) 三相單溝道 線陣 CCD 放大器 結(jié) 構(gòu)： 轉(zhuǎn)移柵 光敏區(qū) CCD移位寄存器 3. CCD攝像器件 放大器 工作過程： 光 敏 區(qū) 轉(zhuǎn) 移 柵 移 位 寄 存 器 1) 三相單溝道 線陣 CCD 3. CCD攝像器件 放大器 工作過程： 光敏區(qū) 轉(zhuǎn)移柵 移位 寄存器 三相時(shí)鐘脈沖 視頻信號(hào)輸出 1) 三相單溝道 線陣 CCD 3. CCD攝像器件 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 結(jié)構(gòu)：兩列移位寄存器 2) 雙溝道 線陣 CCD 3. CCD攝像器件 優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)移次數(shù)減少一半，總轉(zhuǎn)移效率提高 缺點(diǎn)：奇偶輸出信號(hào)的不均勻性 3) 面陣 CCD攝像器件 幀轉(zhuǎn)移面陣 CCD 結(jié)構(gòu)： 成像區(qū) 暫存區(qū) 水平讀出 寄存器 3. CCD攝像器件 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 成像區(qū) 暫存區(qū) 場正程期間： 場逆程期間： 光學(xué)圖像 電荷包圖像 電荷包圖像 3) 面陣 CCD攝像器件 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 暫存區(qū) 場正程期間： 水平讀出 寄存器 行逆程期間 行正程期間 電荷包圖像 3) 面陣 CCD攝像器件 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 暫存區(qū) 場正程期間： 水平讀出 寄存器 行逆程期間 暫存區(qū)的信號(hào)電荷產(chǎn)生一行平移 行正程期間 電荷包圖像 3) 面陣 CCD攝像器件 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 暫存區(qū) 場正程期間： 水平讀出 寄存器 行逆程期間 行正程期間 電荷包圖像 水平讀出寄存器輸出一行視頻信號(hào) 3) 面陣 CCD攝像器件 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 暫存區(qū) 場正程期間： 水平讀出 寄存器 行逆程期間 暫存區(qū)的信號(hào)電荷產(chǎn)生一行平移 行正程期間 電荷包圖像 3) 面陣 CCD攝像器件 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 暫存區(qū) 場正程期間： 水平讀出 寄存器 行逆程期間 行正程期間 電荷包圖像 水平讀出寄存器輸出一行視頻信號(hào) 3) 面陣 CCD攝像器件 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 暫存區(qū) 場正程期間： 水平讀出 寄存器 行逆程期間 行正程期間 電荷包圖像 暫存區(qū)的信號(hào)電荷產(chǎn)生一行平移 3) 面陣 CCD攝像器件 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 暫存區(qū) 場正程結(jié)束時(shí) 水平讀出 寄存器 行逆程期間 行正程期間 電荷包圖像 水平讀出寄存器輸出一行視頻信號(hào) 3) 面陣 CCD攝像器件 工作過程： CCD攝像器件 （ 小結(jié) ） 3. CCD攝像器件 成像區(qū) 暫存區(qū) 水平讀出 寄存器 場正程 場逆程 行逆程 行正程 結(jié)構(gòu)： 圖 像－ 電 荷 成像區(qū)－ 暫存區(qū) 場正程 電荷平移 輸出信號(hào) CCD攝像器件 掃描輸出 的特點(diǎn) CCD攝像管 －－微電子電路 按規(guī)律發(fā)出 脈沖 掃描輸出電信號(hào) 微電子電路 脈沖信號(hào) 光敏區(qū) 暫存區(qū) 輸出端 3. CCD攝像器件 －－ 自 掃 描 電真空攝像器件 掃描輸出 的特點(diǎn) 電真空攝像管 －－電子槍 按規(guī)律偏轉(zhuǎn) 電子束 掃描輸出電信號(hào) 電子槍 3. CCD攝像器件 對比：二者 掃描方式 的差別 CCD攝像管 －－微電子電路 按規(guī)律發(fā)出 脈沖 掃描輸出電信號(hào) 電真空攝像管 －－電子槍 按規(guī)律偏轉(zhuǎn) 電子束 掃描輸出電信號(hào) 3. CCD攝像器件 電真空攝像管由于其 重量 和 體積 的限制，其研究與發(fā)展已經(jīng)告一段落，它正逐步被 固體攝像器件所代替。 ） mm、（ 2177。
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