導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)原理(1)(編輯修改稿)
2025-05-26 05:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 相機(jī)和 CCD相機(jī)的具體組成和主要性能。 四、 CCD的主要特性 當(dāng) CCD電極上加上電壓后便建立起一定深度的勢阱，電荷可以貯存于勢阱中，電荷存于勢阱后，該勢阱單元表面勢變低。當(dāng)電荷存入量達(dá)到使得該勢阱單元的表面勢和相鄰勢阱單元的表面勢相等時(shí)，便不能再存入電荷了。勢阱從空阱到填滿電荷的總存入電荷量稱為電荷負(fù)載能力，它決定 CCD的動(dòng)態(tài)范圍。 1．電荷負(fù)載能力 如圖所示為勢阱的電荷存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移的過程。即當(dāng)電荷存入量達(dá)到使得該勢阱單元的表面勢和相鄰勢阱單元的表面勢相等時(shí)，便不能再存入電荷了。勢阱從空阱到填滿電荷的總存入電荷量稱為電荷負(fù)載能力。 2．存貯時(shí)間與暗電流 設(shè)最初 CCD勢阱為空阱，在沒有外界電荷注入的情況下，暗電流也將慢慢地將勢阱填滿。由暗電流貢獻(xiàn)少數(shù)載流子使 MOS器件達(dá)到穩(wěn)態(tài)所需的時(shí)間稱為貯存時(shí)間。 信號(hào)電荷包從一個(gè)勢阱轉(zhuǎn)移到另一個(gè)勢阱時(shí)，由于界面態(tài)的俘獲以及轉(zhuǎn)移速度的限制致使部分信號(hào)電荷不能全部轉(zhuǎn)移。設(shè)勢阱中的信號(hào)電荷為 Q，轉(zhuǎn)移到下一勢阱的信號(hào)電荷為Q’，則轉(zhuǎn)移效率 : 3．轉(zhuǎn)移效率 39。??五、紅外電荷藕合器件 (IRCCD) 電荷耦合器件可用于信號(hào)處理，數(shù)據(jù)貯存及攝象等方面。 CCD用于信號(hào)處理、數(shù)據(jù)貯存時(shí)，輸入信號(hào)電荷是電注入的；用于攝象時(shí)，輸入信號(hào)電荷則是用光載流子注入的。對(duì)紅外敏感的常用材料有PbS、 InSb、 HgCdTe等光敏材料以及 TGS等熱電材料。 紅外探測器有單元、線列、面陣等種類。對(duì)于掃描成像系統(tǒng)，整幀圖象的獲取可以用單元探測器二維掃描。如用線列器件，只需一維掃描即可獲取二維圖像，幀頻較單元掃描高。面陣器件主要用于凝視成像系統(tǒng)。 線列或面陣都是通過透明襯底背面光照的，其焦平面結(jié)構(gòu)有： （ a）圖直接混成 （ b）圖間接混成 （ c）圖單片結(jié)構(gòu) （ d）圖 Z技術(shù) （ e）圖環(huán)孔技術(shù) 167。 信息處理與顯示 攝象頭對(duì)景物攝象時(shí)，首先將景物進(jìn)行空間分割，然后依次將這個(gè)單元空間的景物溫度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，最后輸出的是與整個(gè)空間景物溫度分布相應(yīng)的連續(xù)的時(shí)序視頻信號(hào)。無論是光機(jī)掃描類型的攝象頭，熱釋電類型的攝象頭或者是固體自掃描類型的攝象頭所得出的視頻信號(hào)都具有相同的性質(zhì)，只是因空間分割的方法不同，時(shí)序視頻信號(hào)也有不同的形式。 下圖為一攝象頭的工作原理圖 視頻信號(hào)所反應(yīng)的是景物的空間溫度分布信息，所以信息的處理與顯示的基本任務(wù)就是要根據(jù)景物的視頻信號(hào)標(biāo)示出景物各部分的溫度，并顯示出景物的熱圖象，這屬于圖象信號(hào)的讀出與顯示問題。在實(shí)際應(yīng)用中還有將圖象信號(hào)加以進(jìn)一步處理的。 景物 攝象頭 溫度信號(hào) 電信號(hào) 視頻信號(hào) 如圖象增強(qiáng)、圖象修復(fù)、圖象相關(guān)、運(yùn)動(dòng)景物的示跡等則屬于圖象處理范疇，我們不再加以介紹。本節(jié)主要敘述溫度標(biāo)示和熱圖象顯示兩個(gè)基本問題。 信息處理在紅外成象中的作用 一、溫度信號(hào)的處理 從攝象頭輸出的信號(hào)往往須要經(jīng)過預(yù)處理、放大和線性化后才能讀出與景物溫度相應(yīng)的溫度值?，F(xiàn)將這些方面的問題分述于下。 紅外夜視儀 1．信號(hào)的預(yù)處理 從攝象頭輸出的信號(hào)有些是單一的景物圖象視頻信號(hào)，有些從攝象器件中輸出的信號(hào)卻須要經(jīng)過再處理才能成為景物的視頻信號(hào)。 從攝象器件輸出的信號(hào)往往是相當(dāng)微弱的，因此需要放大。關(guān)于放大倍數(shù)的要求涉及成象系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍，留待系統(tǒng)設(shè)計(jì)中去討論。這里只敘述放大器的通頻帶問題。攝象器輸出的信號(hào)是一系列脈沖。放大器的通頻帶應(yīng)使輸入的脈沖信號(hào)經(jīng)放大后基本上不失真。 3．信號(hào)的耦合方式 在探測器與前放之間若采用直流藕合方式，信號(hào)固
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