【正文】 2023年 3月 27日星期一 上午 7時(shí) 17分 10秒 07:17: ? 1最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。 2023年 3月 27日星期一 7時(shí) 17分 10秒 07:17:1027 March 2023 ? 1空山新雨后，天氣晚來(lái)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(méi)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(cè) 。電子轟擊增強(qiáng) 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(diǎn)是光敏成像區(qū)的每個(gè)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(qiáng)器與 CCD攝像器件耦合后 ， 可以得到很高的靈敏度 ， 同時(shí)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(qiáng)器 。 (4)用微光電視系統(tǒng)攝取圖像 ， 便于傳輸 、 記錄 ，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)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(cè)目標(biāo)的清晰程度 ， 但也有一定的局限性 。 為了節(jié)省費(fèi)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(jī)和供特種檢查用的遙控 Ｘ 線機(jī)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(qiáng)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(yáng)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(cè)物體后到達(dá)圖像增強(qiáng)器輸入屏的 ， 不同的被檢測(cè)物體對(duì) X線的吸收不一樣 ， 所以到達(dá)圖像增強(qiáng)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(cè)體的圖像亮度差別明顯 。 分配器中裝有一個(gè)半反射鏡 ， 是一種特殊棱鏡 ， 當(dāng)光線射到半反射面時(shí) ， 絕大部分光線被反射 ， 少部分透過(guò)棱鏡 。 像增強(qiáng)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(jī)光電傳感器 。 再把亮度計(jì)對(duì)著測(cè) B1的位置測(cè)出亮度 B2， 對(duì)比度 C 21BCB?（ 8―4 ） 第 8章 特殊成像電視 (4) 對(duì)比靈敏度： 表征Ｘ線像增強(qiáng)管發(fā)現(xiàn)病灶的能力，常使用JEDEC透度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。 轉(zhuǎn)換系數(shù)高 ， 增強(qiáng)管的靈敏度就高 。 工作時(shí) ， 只要改變加在聚焦電極和輔助陽(yáng)極上的電壓 ， 便可以沿像增強(qiáng)管的對(duì)稱軸改變電子束焦點(diǎn)的位置 ， 從而改變輸入視野 。 電子束經(jīng)聚焦電極聚焦及陽(yáng)極電壓加速后打到輸出屏上 ， 形成一幅增強(qiáng)了的可見光圖像 。 第 8章 特殊成像電視 圖 8―8 X線像增強(qiáng)器示意圖 電源鉛保護(hù)層像增強(qiáng)管坡莫合金金屬殼 第 8章 特殊成像電視 1) Ｘ線像增強(qiáng)管 Ｘ線像增強(qiáng)管是一個(gè)高真空管 ， 管殼輸入窗用高透過(guò)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(yáng)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(qiáng)器 攝像機(jī) 監(jiān)視器透射被檢測(cè)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(qiáng)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(yáng)極斜面上放射出Ｘ線的地方叫焦點(diǎn) ， 實(shí)際上它不是一個(gè)點(diǎn)而是一個(gè)小面 。 第 8章 特殊成像電視 Ｘ線照射人體組織時(shí) ， 細(xì)胞分子被電離分解受到破壞 ， 有關(guān)工作人員長(zhǎng)時(shí)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(hù) 。 可以應(yīng)用在空間衛(wèi)星對(duì)地球表面研究和醫(yī)學(xué)上對(duì)皮膚表面 、 內(nèi)部組織器官的溫度分布檢測(cè) ， 特別在軍事上可應(yīng)用于夜視裝備 、 機(jī)載探測(cè)器和精確制導(dǎo)武器的偵察 、 跟蹤和測(cè)距 ， 在現(xiàn)代軍事電子對(duì)抗中起著非常重要的作用 。 一幅均勻背景的視頻信號(hào)進(jìn)入幀存儲(chǔ)器 ， 在攝像機(jī)正常工作的情況下 ， 真實(shí)視頻信號(hào)和背景信號(hào)由同一個(gè) A／ D轉(zhuǎn)換器數(shù)字化 。 SB―IRCCD 的缺點(diǎn)是探測(cè)器靈敏度較低 ， 為了提高光電探測(cè)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(lái) ， 高性能的紅外探測(cè)器不斷出現(xiàn) ， CCD工藝相對(duì)成熟 ， 將紅外探測(cè)器和 CCD耦合起來(lái)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(duì)高爐進(jìn)行監(jiān)測(cè) ， 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(cè)試時(shí) ， 將空間分辨率條形測(cè)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(cè)試卡 ， 至恰能分辨出的最大空間頻率條形測(cè)試卡圖像時(shí)所對(duì)應(yīng)的電視行數(shù) ， 即為最大空間分辨率 。 最小可探測(cè)溫差表征了攝像機(jī)對(duì)目標(biāo)探測(cè)靈敏度的高低 。 這樣 ， 將入射的紅外輻射進(jìn)行周期性斬波調(diào)制 ，輸出交變視頻信號(hào) 。 也就是說(shuō) ， 熱釋電攝像管是對(duì)溫度的變化率敏感而不是對(duì)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(jī)是采用熱釋電攝像管作為攝像器件的被動(dòng)式紅外電視攝像機(jī) 。 第 8章 特殊成像電視 紅外探測(cè)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(jī)掃描型熱攝像機(jī)方框圖 機(jī)械掃描裝置紅外光學(xué)系統(tǒng) 濾光片 紅外探測(cè)器致冷器視頻處理放大器同步信號(hào)視頻輸出 第 8章 特殊成像電視 自然界中溫度高于絕對(duì)零度的物體總是在不斷地進(jìn)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(duì)應(yīng)的熱圖像 。 利用主動(dòng)紅外電視攝像機(jī)可在暗室外檢查膠卷生產(chǎn)過(guò)程中的各種瑕疵 ， 保證產(chǎn)品質(zhì)量 。 一般是在室外型電動(dòng)云臺(tái)兩側(cè)固定兩個(gè)遠(yuǎn)距離室外紅外照明光源 ， 調(diào)整云臺(tái)時(shí)攝像機(jī)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(qiáng)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(dòng)式紅外電視需紅外光源照明 ， 攝像機(jī)攝取目標(biāo)反射回來(lái)的紅外光 。 單晶鍺的最大透過(guò)率約為 44%，在單晶鍺的表面鍍上一層 “ 增透膜 ” 后 ， 可變得對(duì)一定波長(zhǎng)的紅外線具有很高的透過(guò)率 ， 最高透過(guò)率可達(dá)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(zhǎng)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(shí) ， 大氣對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外線吸收與衰減的程度有很大差別 。 對(duì)于波長(zhǎng)在 ～ 16μm的紅外輻射 ， 單晶鍺的折射率在 。被動(dòng)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(duì)靈敏度? / m m 第 8章 特殊成像電視 常見的主動(dòng)紅外攝像機(jī)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(guò)紅外線的特點(diǎn)來(lái)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(lái) ， 經(jīng)過(guò)光譜濾波之后 ， 將景物的輻射分布會(huì)聚并成像到紅外探測(cè)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(hào) ， 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(cè)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(hào) 。 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(duì)靜物成像時(shí) ， 要對(duì)輸入信號(hào)加以調(diào)制；若不加調(diào)制 ，只能對(duì)運(yùn)動(dòng)的或輻射強(qiáng)度有變化的目標(biāo)成像 ， 由此可以區(qū)分靜止目標(biāo)和運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 。 斬波調(diào)制模式攝像機(jī)靈敏度較低 ，但產(chǎn)生的圖像位置穩(wěn)定 ， 視場(chǎng)不變 ， 因有調(diào)制盤 ， 整機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ， 熱釋電攝像管輸出的等幅度正負(fù)交變信號(hào) ， 需有專門的電路來(lái)處理 。 測(cè)試時(shí) ， 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(jī)鏡頭的光圈 ， 至剛能分辨出目標(biāo)圖像時(shí) ， 讀出此時(shí)的光圈數(shù) F， 按下式算出最小可探測(cè)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(cè)溫差 ， 是說(shuō)明攝像機(jī)對(duì)客觀實(shí)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(jī)的鏡頭 熱釋電電視攝像機(jī)使用在中 、 遠(yuǎn)紅外波段 ， 普通可見光鏡頭已不適用 ， 需要專門設(shè)計(jì)紅外電視鏡頭 。 在發(fā)電廠對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè) ， 可及時(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)熱故障和隱患 。 混成式紅外焦平面陣列的最大特點(diǎn)是選擇探測(cè)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(cè)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(kuò)散到前面被 PN結(jié)檢出 。 第 8章 特殊成像電視 在 CCD信號(hào)讀出時(shí) ， 從光敏單元到垂直電荷轉(zhuǎn)移單元 ， 所有光敏單元信號(hào)讀出的轉(zhuǎn)移柵是同時(shí)打開的 。 兩個(gè) D／ A轉(zhuǎn)換器分別將真實(shí)視頻信號(hào)和背景信號(hào)還原成模擬信號(hào) ， 送入一個(gè)模擬減法器中進(jìn)行差分放大 ， 差分放大器輸出的是修正了的視頻信號(hào) 。 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(zhǎng)極短 (1pm～10nm)的電磁波 。 Ｘ線電視是使有關(guān)工作人員遠(yuǎn)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