【正文】 普通光導攝像管相同 ， 鍺面板是用單晶鍺制成的透紅外窗口 ， 涂有透 8～ 14μm波段的抗反射涂層； TGS靶是直徑為 2cm、 厚 15～ 20μm的薄圓片 ， 用熱釋電材料制成 ， 在靠近面板一側(cè)的表面有一層透明導電信號板 ，它通過靶環(huán)與外電路相連接 。 SdTI APdt?(8―1) 第 8章 特殊成像電視 2)熱釋電電視攝像機的工作原理 熱釋電視像管只對溫度的變化率敏感 ， 為了對靜止目標成像 ， 必須將輸入信號調(diào)制 。 第 8章 特殊成像電視 3)熱釋電電視攝像機的主要技術(shù)性能 (1)最小可分辨溫差 (MRTD)。 兩者的差別僅僅在定義目標的形狀上 。 3～ 5μm波段的透鏡 ， 用硅 、 鍺和三硫化二砷等材料制成 。 發(fā)生火災(zāi)時 ， 消防人員用熱釋電電視攝像機可在濃煙和黑暗環(huán)境中 ， 尋找救護目標 ， 探測火源位置 。 混成式紅外焦平面的技術(shù)關(guān)鍵是解決光敏元和CCD器件間的互連問題 ， 包括熱匹配和電接觸 。 目前 ， 焦平面陣列大多數(shù)采用背照射結(jié)構(gòu) 。在 CSD方式中 ， 在一個水平周期內(nèi) ， 只有水平方向并排的一組轉(zhuǎn)移柵開啟；在一個垂直電荷轉(zhuǎn)移單元內(nèi) ，只讀出一個像元的信號；垂直電荷轉(zhuǎn)移單元尺寸可以做得很小 ， 因此像元尺寸相對較大 ， 增加了每個像元所占的探測器面積比 ， 從而提高了分辨率 。 然后加入水平 、 垂直消隱和同步脈沖 ， 復合成標準視頻信號 ， 送至顯示器 。 Ｘ線能夠穿透物體 ， 穿透力除與波長有關(guān)外 ,還與物質(zhì)密度有關(guān) 。 2. X線的產(chǎn)生 Ｘ線由Ｘ線源產(chǎn)生 ， Ｘ線源由Ｘ線管 、 變壓器和控制器三部分組成 ， 圖 8― 6是Ｘ線源示意圖 。Ｘ線電視系統(tǒng)要求Ｘ射線源必須是小焦點Ｘ線管 ， 最好用焦點面積只有 ～ 。 第 8章 特殊成像電視 3. X線機及其缺點 上述Ｘ線源配上Ｘ線熒光屏就構(gòu)成Ｘ線機 。 Ｘ線像增強器由Ｘ線像增強管 、 殼體和電源三部分組成 ， 如圖 8― 8所示 。 輸入屏的構(gòu)成如圖 8― 9(a)所示 ，由外至內(nèi)各層依次是鋁膜 、 熒光屏 、 透明層 、 光電陰極 ， 鋁膜作熒光反射體 ， 熒光屏的熒光物是碘化銫或硫化鋅鎘 ， 光電陰極為銻銫涂層 。 由于光纖技術(shù)的發(fā)展 ， 圖像增強管使用了光纖輸出面板 ， 它能與帶光纖面板的 CCD攝像機直接耦合 ，可以提高靈敏度 ， 降低Ｘ線劑量 。 通常先用大視野觀察 ， 對其不詳?shù)牟课辉儆眯∫曇坝^察 。 若為可變視野增強管 ， 則應(yīng)對各輸入視野進行轉(zhuǎn)換系數(shù)測量 。測試時把透度計置于像增強器的輸入面上，增強管能檢測到的最淺盲孔深度值稱作增強管的對比靈敏度。 L L2距離應(yīng)盡量短 ， 以免產(chǎn)生光通量損失 ， 造成圖像亮度不均勻 ， 中間部分亮邊沿逐漸變暗 。 當轉(zhuǎn)換開關(guān)置于電視攝像時 ， 則用電機控制半反射鏡面旋轉(zhuǎn) ， 使大部分能量到達電視攝像機 。 第 8章 特殊成像電視 自動亮度控制就是當被檢測體對Ｘ線吸收量發(fā)生變化時 ,變動Ｘ線機產(chǎn)生的Ｘ線劑量 ， 以保證圖像增強器輸出屏亮度保持恒定 ， 最終使得監(jiān)視器熒光屏上的被檢測體圖像亮度保持恒定 。 在實際應(yīng)用時 ， 還要考慮 Ｘ 線的硬度 。 第 8章 特殊成像電視 2) 定位機 對腫瘤患者進行放療前必須對病灶準確定位 ， 為此專門生產(chǎn)出一種模擬定位機 ， 這種設(shè)備也必須配上 X線電視系統(tǒng) 。 微光電視的關(guān)鍵設(shè)備是微光攝像機 。 不同于非可見光電視和其他夜視手段 ， 它是一種被動的 、 通過自身的增強作用來實現(xiàn)夜視功能的手段 ， 利于保密 。 第 8章 特殊成像電視 微光像增強器 微光像增強器作為一種光增強器件 ， 能夠把較弱的輸入光學圖像轉(zhuǎn)換為相似的 、 比較明亮的光學圖像 。 按發(fā)展階段則分為：第一代級聯(lián)式像增強器 ， 第二代光纖面板陰極窗帶微通道板的像增強器 ，第二代半玻璃陰極窗帶微通道板的像增強器和第三代負電子親和勢光陰極像增強器 。 微光條件下使用的 CCD固體攝像器件往往還要采取下述措施 。 4) 背面光照 對于幀轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)可采用背面照射的方法提高靈敏度 。 EB― CCD在技術(shù)和工藝上比 CCD要困難一些，例如存在硅片的減薄，暗電流的增大，與CCD管座的焊接，靜電干擾，光陰極制作過程對 CCD的劣化等問題，但這些問題都正在逐步得到克服。 (4)民用方面：如夜間攝像和天文觀測等方面 。 :17:1007:17:10March 27, 2023 ? 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。 :17:1007:17Mar2327Mar23 ? 1世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。 , March 27, 2023 ? 閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。 2023年 3月 27日星期一 7時 17分 10秒 07:17:1027 March 2023 ? 1一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。勝人者有力，自勝者強。 。 2023年 3月 27日星期一 7時 17分 10秒 07:17:1027 March 2023 ? 1做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。 , March 27, 2023 ? 雨中黃葉樹，燈下白頭人。 海灣戰(zhàn)爭中 ， 美 、 英等國的部隊擁有先進的夜視設(shè)備 ， 采取夜間行動 ， 一直掌握著戰(zhàn)爭的主動權(quán) 。這樣可避開表面對電荷的俘獲 ， 減少信息電荷的傳輸損失 ， 極限隨機噪聲得以大大降低 。 2) 慢掃描 當暗電流被控制在極小的數(shù)值后 ， 可以采用慢掃描方式來積累信息以提高靈敏度 。 第 8章 特殊成像電視 圖 8―14 像增強器耦合 CCD示意圖 I C C DI2CCD 第 8章 特殊成像電視 像增強之間的耦合是通過它們的輸出光纖面板和輸入光纖面板直接進行的 ,除了接合損失外還有光纖不對中所引起的損失，一般耦合效率在 25%左右。 微光像增強器本身也是一種直接觀察的夜視器件 。 例如 ,在煙 、 霧 、 雨 、 雪中 ， 微光電視所產(chǎn)生的圖像并不比人直接觀察或使用光學設(shè)備觀察的效果好 。在這樣的光照下，人眼已無法看清楚景物，而微光電視系統(tǒng)能夠在這樣的條件下攝取高質(zhì)量圖像。 第 8章 特殊成像電視 Ｘ 線電視系統(tǒng)還是一種很好的無損檢測手段 ， 可用于工業(yè)探傷 。 根據(jù)使用特點 ， X線電視系統(tǒng)可分為診斷機 、 定位機和治療機 。 自動亮度控制系統(tǒng)的調(diào)整過程是慢速的 ， 必須與調(diào)整速度快的自動增益控制電路配合工作 。 3) 較高的分辨率和亮度鑒別等級 為了能夠發(fā)現(xiàn)被檢測物體密度極小的差異 ， Ｘ線電視攝像機必須有較高的亮度鑒別等級和分辨率 。 為保證光學準直性 ， 平面反射鏡與水平面所成的角度應(yīng)能微調(diào) 。 因為透鏡的像面照度與其相對孔徑 D／ f的平方成正比 ， 故在Ｘ線電視設(shè)備中應(yīng)選用大孔徑光學系統(tǒng) 。 測量時 ，在緊靠圖像增強器輸入面的中心放一個能遮住 10%輸入視野的鉛盤 ， 盤的厚度為 6mm。 第 8章 特殊成像電視 圖 8―10 可變視野像增強管示意圖 1 1 c m( 4 . 5 英寸 )2 3 c m(9 英寸 )2 3 c m(9 英寸 )1 5 c m(6 英寸 )1 1 c m( 4 . 5 英寸 )輸入窗 G1聚焦電極 G2聚焦電極輔助陽極陽極輸出屏3 0 k V 第 8章 特殊成像電視 通常把從輸入視野中心到 20%視野半徑區(qū)內(nèi)的分辨率叫中心分辨率 ， 把從輸入視野中心到視野半徑70%區(qū)內(nèi)的分辨率叫中間分辨率 ， 把視野半徑 70%到90%之間的分辨率叫邊緣分辨率 。 第 8章 特殊成像電視 可變視野圖像增強管的結(jié)構(gòu)與固定視野像增強管的結(jié)構(gòu)相似 ， 只不過前者多了兩個輔助電極 。(c)輸出屏 鋁膜熒光屏透明層光電陰極輸入窗輸入屏聚焦電極陽極輸出屏鋁膜熒光屏輸出窗( a ) ( b ) ( c ) 第 8章 特殊成像電視 2) Ｘ線像增強管工作原理 Ｘ線穿過物體后 ， 其強度隨物體密度分布變化 ，該攜帶物體密度分布信息的射線經(jīng)輸入窗投射到輸入屏 ， 屏上的熒光物按Ｘ線強度分布激發(fā)出一幅熒光圖像 。外殼有防潮和遮光作用 ， 由鋁材和鐵皮制成 。 第 8章 特殊成像電視 X線電視系統(tǒng) Ｘ線電視系統(tǒng)由Ｘ線源 、 像增強器 、 光學系統(tǒng) 、攝像機 、 控制器和監(jiān)視器等設(shè)備組成 ， 其框圖示于圖 8― 7。 千伏值越高 ， 電子轟擊陽極靶的速度越大 ， 能量越高 ， 產(chǎn)生的Ｘ線波長越短 ， 穿透能力就越強 ， 適用于密度大的物體；千伏值越低 ， 產(chǎn)生的Ｘ線波長越長 ， 穿透能力則越弱 ， 適用于密度小的物體 。 陰極和陽極間的數(shù)十千伏的高壓加速這些電子使它們高速射向陽極轟擊陽極鎢靶 。 經(jīng)Ｘ線攝影 （ 拍片 ） 后的骨骼傷害和肺部病灶底片可作為治療過程中的重要參考資料 。 在最新出現(xiàn)的凝視焦平面陣列紅外攝像機中 ， 數(shù)字圖像運算與處理采用高速微處理器 ， 實現(xiàn)了智能化 。 第 8章 特殊成像電視 圖 8―4 SB―IR TV攝像機的原理框圖 驅(qū)動電路真空杜瓦瓶I R C C D制冷器成像光學系統(tǒng)緩沖放大器 放大 幀存儲器攝像頭部分同步發(fā)生器A / D 混合放大圖像處理部分 第 8章 特殊成像電視 圖 8― 5為便攜式 SB―IRCCD 攝像機的視頻處理電路 。 SB―IRCCD 性能上突出優(yōu)點是響應(yīng)均勻 。 這種結(jié)構(gòu)中 ，探測器的前面與多路傳輸器面向一個方向 ， 電極引線從探測器出來 ， 必須越過探測器的邊緣區(qū)域到達多路傳輸器 。 假如探測器面陣在水平方向有 m單元垂直方向上有n單元探測器，當幀頻一定時，探測器探測每個點的時間將增加至單個探測器時的 mn倍，通頻帶壓縮至單個探測器時的 1／ mn，從而使通道信噪比提高到 倍。 第 8章 特殊成像電視 5) 熱釋電電視攝像機的應(yīng)用 熱釋電電視攝像機在常溫下工作 ， 不需照明設(shè)備 ，透灰塵及煙霧的能力強 ， 可以對 3～ 5μm和 8～ 14μm光譜范圍的熱目標進行成像顯示 ,分辨目標的溫度分布和形狀 ,測量目標和背景之間的溫差 ， 具有準確 、 直觀 、方便等優(yōu)點 ， 適用于電力 、 冶金 、 化工 、 消防 、 醫(yī)療等部門應(yīng)用 。 它表征了攝像機分辨目標細節(jié)的能力 。 第 8章 特殊成像電視 (2) 最小可探測溫差 (MDTD)。 第 8章 特殊成像電視 斬波調(diào)制模式是在熱釋電攝像管前裝有由透明的和不透明的柵格組成的調(diào)制盤 。熱釋電靶產(chǎn)生的熱釋電電流 IS 第 8章 特殊成像電視 式中 ， A是靶單元面積 ， P是靶材料熱釋電系數(shù) ， dT/dt是靶面單元的溫度變化率 。 它的體積小 ， 可靠性高 ，成本低 。 在實際應(yīng)用中 ， 還要求對圖像信號作進一步處理 ， 如圖像增強 、圖像修復等 。 或者說 ， 光機掃描器構(gòu)成的景物圖像依次掃過探測器 ， 探測器依次把景物各部分的紅外輻射轉(zhuǎn)換成電信號 ， 再經(jīng)視頻處理放大器處理后輸出