【正文】 2023年 3月 27日星期一 上午 7時 17分 10秒 07:17: ? 1最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。 2023年 3月 27日星期一 7時 17分 10秒 07:17:1027 March 2023 ? 1空山新雨后，天氣晚來秋。 , March 27, 2023 ? 很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。 :17:1007:17Mar2327Mar23 ? 1故人江海別，幾度隔山川。 第 8章 特殊成像電視 (2)空間技術(shù)應(yīng)用：用于傳遞星球的信息數(shù)據(jù)和宇宙飛船工作狀態(tài)的監(jiān)測 。電子轟擊增強 CCD(EB― CCD)的方式有三種，即倒像式、近貼式和磁聚焦式。 第 8章 特殊成像電視 3) 幀轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu) 采用幀轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點是光敏成像區(qū)的每個單元都參與了圖像信息電荷的產(chǎn)生和積累 ， 因而靈敏度較高 。 像增強器與 CCD攝像器件耦合后 ， 可以得到很高的靈敏度 ， 同時也引入了噪波 ， 輸出圖像的信噪比下降 。 按工作方式可分為：連續(xù)工作 、 選通工作和變倍工作像增強器 。 (4)用微光電視系統(tǒng)攝取圖像 ， 便于傳輸 、 記錄 ，可實現(xiàn)遠距離的觀察和遙控 。 第 8章 特殊成像電視 微光電視提高了人在微光條件下的可見度 ， 也提高了觀測目標(biāo)的清晰程度 ， 但也有一定的局限性 。 為了節(jié)省費用 ， 可以采用探傷用 Ｘ 線電視系統(tǒng) 。 供透視用的隔室透視機和供特種檢查用的遙控 Ｘ 線機使醫(yī)生完全脫離 Ｘ 線 ， 這兩種設(shè)備都配上 Ｘ 線電視系統(tǒng) 。 Ｘ線的輻射強度 IX為 2XI K Z I U?(8―6) 第 8章 特殊成像電視 式中 ， K為比例常數(shù)； Z為 Ｘ 線管陽極靶材料的原子序數(shù)； I為 Ｘ 線管管電流 ， 單位為 mA； U為 Ｘ 線管管電壓 ，單位為 kV。 第 8章 特殊成像電視 在Ｘ線電視系統(tǒng)中 ， Ｘ線是穿透密度不同的被檢測物體后到達圖像增強器輸入屏的 ， 不同的被檢測物體對 X線的吸收不一樣 ， 所以到達圖像增強器輸入屏的Ｘ線劑量不同 ， 引起輸出屏圖像亮度差別很大 ， 以致監(jiān)視器熒光屏上不同被檢測體的圖像亮度差別明顯 。 分配器中裝有一個半反射鏡 ， 是一種特殊棱鏡 ， 當(dāng)光線射到半反射面時 ， 絕大部分光線被反射 ， 少部分透過棱鏡 。 像增強管輸出屏圖像經(jīng) L1后變?yōu)槠叫泄?， 而 L2則將平行光成像于攝像機光電傳感器 。 再把亮度計對著測 B1的位置測出亮度 B2， 對比度 C 21BCB?（ 8―4 ） 第 8章 特殊成像電視 (4) 對比靈敏度： 表征Ｘ線像增強管發(fā)現(xiàn)病灶的能力，常使用JEDEC透度計進行測量。 轉(zhuǎn)換系數(shù)高 ， 增強管的靈敏度就高 。 工作時 ， 只要改變加在聚焦電極和輔助陽極上的電壓 ， 便可以沿像增強管的對稱軸改變電子束焦點的位置 ， 從而改變輸入視野 。 電子束經(jīng)聚焦電極聚焦及陽極電壓加速后打到輸出屏上 ， 形成一幅增強了的可見光圖像 。 第 8章 特殊成像電視 圖 8―8 X線像增強器示意圖 電源鉛保護層像增強管坡莫合金金屬殼 第 8章 特殊成像電視 1) Ｘ線像增強管 Ｘ線像增強管是一個高真空管 ， 管殼輸入窗用高透過率 、 低散射輕金屬 (鋁或鈦 )制成 ， 管殼內(nèi)依次排列著輸入屏 、 聚焦電極 、 陽極和輸出屏 。 第 8章 特殊成像電視 圖 8―7 X線電視系統(tǒng)方框圖 X 線源 像增強器 攝像機 監(jiān)視器透射被檢測體 光學(xué)系統(tǒng)( 可見光線 )(X 線 )控制器 第 8章 特殊成像電視 Ｘ線像增強器是一種多電極靜電聚焦電子光學(xué)器件 。 毫安值與產(chǎn)生Ｘ線的量成正比 。 第 8章 特殊成像電視 Ｘ線管陽極斜面上放射出Ｘ線的地方叫焦點 ， 實際上它不是一個點而是一個小面 。 第 8章 特殊成像電視 Ｘ線照射人體組織時 ， 細胞分子被電離分解受到破壞 ， 有關(guān)工作人員長時間受少量Ｘ射線照射 ， 因Ｘ射線有蓄積作用而在不知不覺中受了損害 ， 必須注意防護 。 可以應(yīng)用在空間衛(wèi)星對地球表面研究和醫(yī)學(xué)上對皮膚表面 、 內(nèi)部組織器官的溫度分布檢測 ， 特別在軍事上可應(yīng)用于夜視裝備 、 機載探測器和精確制導(dǎo)武器的偵察 、 跟蹤和測距 ， 在現(xiàn)代軍事電子對抗中起著非常重要的作用 。 一幅均勻背景的視頻信號進入幀存儲器 ， 在攝像機正常工作的情況下 ， 真實視頻信號和背景信號由同一個 A／ D轉(zhuǎn)換器數(shù)字化 。 SB―IRCCD 的缺點是探測器靈敏度較低 ， 為了提高光電探測器靈敏度 ，常采用薄膜金屬電極結(jié)構(gòu)和光學(xué)共振腔結(jié)構(gòu)；為了提高分辨率采用電荷掃描器件 (CSD)。 由于互連占去了一部分面積 ， 光敏面相應(yīng)減小 。 mn 第 8章 特殊成像電視 1) 混成式紅外焦平面陣列 近年來 ， 高性能的紅外探測器不斷出現(xiàn) ， CCD工藝相對成熟 ， 將紅外探測器和 CCD耦合起來就能制成高性能的紅外焦平面陣列 ， 稱為混成式紅外焦平面陣列 。 例如 ,在鋼鐵企業(yè)對高爐進行監(jiān)測 ， 可看到爐體的溫度分布和爐溫的變化 ， 發(fā)現(xiàn)爐體的損壞 。 測試時 ， 將空間分辨率條形測試卡和背景 (黑體 )之間的溫度差調(diào)整為一恰當(dāng)值 ， 更換不同空間頻率的測試卡 ， 至恰能分辨出的最大空間頻率條形測試卡圖像時所對應(yīng)的電視行數(shù) ， 即為最大空間分辨率 。 最小可探測溫差表征了攝像機對目標(biāo)探測靈敏度的高低 。 這樣 ， 將入射的紅外輻射進行周期性斬波調(diào)制 ，輸出交變視頻信號 。 也就是說 ， 熱釋電攝像管是對溫度的變化率敏感而不是對溫度敏感 。 在晶體薄片垂直極化軸的表面產(chǎn)生的電荷積累與溫度變化成正比 ， 這就是熱釋電效應(yīng) 。 熱釋電電視攝像機是采用熱釋電攝像管作為攝像器件的被動式紅外電視攝像機 。 第 8章 特殊成像電視 紅外探測器是一種輻射能轉(zhuǎn)換器 。 第 8章 特殊成像電視 圖 8―2 光機掃描型熱攝像機方框圖 機械掃描裝置紅外光學(xué)系統(tǒng) 濾光片 紅外探測器致冷器視頻處理放大器同步信號視頻輸出 第 8章 特殊成像電視 自然界中溫度高于絕對零度的物體總是在不斷地進行紅外輻射的 ， 只要能收集這些輻射能 ， 就能形成與景物溫度分布相對應(yīng)的熱圖像 。 利用主動紅外電視攝像機可在暗室外檢查膠卷生產(chǎn)過程中的各種瑕疵 ， 保證產(chǎn)品質(zhì)量 。 一般是在室外型電動云臺兩側(cè)固定兩個遠距離室外紅外照明光源 ， 調(diào)整云臺時攝像機和紅外照明光源一起旋轉(zhuǎn)和俯仰 ， 保證被攝目標(biāo)受到紅外照明 。 這種光敏管用離子注入工藝制成 ， 靈敏度高且比較均勻 ， 但這種 CCD傳感器在強光照射下容易出現(xiàn)光暈和拖影現(xiàn)象 。 濾光片式光源由鎢絲燈 、 反光罩和透紅外的濾光片組成 。 主動式紅外電視需紅外光源照明 ， 攝像機攝取目標(biāo)反射回來的紅外光 。 單晶鍺的最大透過率約為 44%，在單晶鍺的表面鍍上一層 “ 增透膜 ” 后 ， 可變得對一定波長的紅外線具有很高的透過率 ， 最高透過率可達99%。 由這一定律可以看出 ， 物體的溫度愈高 ， 紅外輻射的能量愈多 。 第 8章 特殊成像電視 第 8章 特殊成像電視 紅外電視 X線電視 微光電視 第 8章 特殊成像電視 紅外電視 紅外線的基本概念 紅外線是一種人眼看不見的光線，在光譜中位于紅色光以外，其波長范圍大致為 ～ 1000μm。 第 8章 特殊成像電視 (4)紅外線的 “ 大氣窗口 ” ：紅外線在大氣中傳輸時 ， 大氣對不同波長的紅外線吸收與衰減的程度有很大差別 。 對于波長在 ～ 16μm的紅外輻射 ， 單晶鍺的折射率在 。被動式紅外電視不用紅外光源照明 ， 是利用被攝目標(biāo)本身輻射的紅外線成像 ， 攝取的是物體的熱分布像 。 鎢絲燈的光譜響應(yīng)曲線的峰值在 ～ 的近紅外區(qū) 。 第 8章 特殊成像電視 圖 8―1 黑白 CCD圖像傳感器光譜特性 0 400 780 1200可見光區(qū) 紅外區(qū)1相對靈敏度? / m m 第 8章 特殊成像電視 常見的主動紅外攝像機有分離式 、 內(nèi)置式和一體化式等三種形式 。 第 8章 特殊成像電視 鏡頭的作用是把目標(biāo)的紅外輻射分布聚焦在光電傳感器上 。 (3)利用半導(dǎo)體材料能透過紅外線的特點來觀察半導(dǎo)體器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)和缺陷 。 紅外光學(xué)系統(tǒng)將目標(biāo)發(fā)射的輻射能收集起來 ， 經(jīng)過光譜濾波之后 ， 將景物的輻射分布會聚并成像到紅外探測器所在的光學(xué)系統(tǒng)焦平面上 。 它把紅外輻射能轉(zhuǎn)換成電信號 ， 是利用某些半導(dǎo)體材料在入射光的照射下 ， 產(chǎn)生光子效應(yīng)的原理制成的 ， 所以也叫光子探測器 。 它能將目標(biāo)的紅外線輻射能量分布轉(zhuǎn)換為視頻信號 。 第 8章 特殊成像電視 圖 8―3 熱釋電視像管的結(jié)構(gòu)示意圖 靶環(huán)鍺面板TG S 靶燈絲KG1G2G3G4網(wǎng) 第 8章 特殊成像電視 熱釋電視像管的結(jié)構(gòu)如圖 8― 3所示 。 因此對靜物成像時 ， 要對輸入信號加以調(diào)制；若不加調(diào)制 ，只能對運動的或輻射強度有變化的目標(biāo)成像 ， 由此可以區(qū)分靜止目標(biāo)和運動目標(biāo) 。 斬波調(diào)制模式攝像機靈敏度較低 ，但產(chǎn)生的圖像位置穩(wěn)定 ， 視場不變 ， 因有調(diào)制盤 ， 整機結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ， 熱釋電攝像管輸出的等幅度正負交變信號 ， 需有專門的電路來處理 。 測試時 ， 可將目標(biāo)和背景的溫度差 ΔT調(diào)整為 2℃ ， 逐步減小攝像機鏡頭的光圈 ， 至剛能分辨出目標(biāo)圖像時 ， 讀出此時的光圈數(shù) F， 按下式算出最小可探測溫差： 2TM DT DF??(8―2) 第 8章 特殊成像電視 最小可分辨溫差和最小可探測溫差 ， 是說明攝像機對客觀實物溫差的靈敏性 。 第 8章 特殊成像電視 4) 熱釋電電視攝像機的鏡頭 熱釋電電視攝像機使用在中 、 遠紅外波段 ， 普通可見光鏡頭已不適用 ， 需要專門設(shè)計紅外電視鏡頭 。 在發(fā)電廠對電氣設(shè)備進行監(jiān)測 ， 可及時發(fā)現(xiàn)過熱故障和隱患 。 混成式紅外焦平面陣列的最大特點是選擇探測器有很大的靈活性 ， 絕大多數(shù)采用光電二極管作為敏感元 。 背照射結(jié)構(gòu)要求鑲嵌的探測器有薄的光敏層 ， 在光敏層上吸收輻射 ， 所產(chǎn)生的光生載流子從背面擴散到前面被 PN結(jié)檢出 。 第 8章 特殊成像電視 在 CCD信號讀出時 ， 從光敏單元到垂直電荷轉(zhuǎn)移單元 ， 所有光敏單元信號讀出的轉(zhuǎn)移柵是同時打開的 。 兩個 D／ A轉(zhuǎn)換器分別將真實視頻信號和背景信號還原成模擬信號 ， 送入一個模擬減法器中進行差分放大 ， 差分放大器輸出的是修正了的視頻信號 。 mm 第 8章 特殊成像電視 X線電視 X線 Ｘ線即 X射線 ， 不是可見光 ， 是波長極短 (1pm～10nm)的電磁波 。 Ｘ線電視是使有關(guān)工作人員遠離Ｘ射線而又不妨礙工作的惟一手段 ， 因而在醫(yī)療 、 工業(yè) 、 公共安全和科研等方面得到了廣泛應(yīng)用