ccd相機(jī)的知識(shí)簡(jiǎn)介-資料下載頁(yè)
2025-05-15 12:03本頁(yè)面
【正文】 rial Register Preamplifier Output Node Active Array 1. Binning Binning Serial Register Preamplifier Output Node Active Array 1. Binning Binning ADC Serial Register Preamplifier Output Node Active Array 1. Binning Binning Serial Register Preamplifier Output Node Active Array 1. Binning Binning Serial Register Preamplifier Output Node Active Array 1. Binning Binning Serial Register Preamplifier Output Node Active Array ADC 1. Binning Highlight, fullresolution image 1. Binning Lowlight, fullresolution image 1. Binning 2x8 binned image of lowlight image 2. 噪聲 Dark Current Noise (暗電流 ) Photon Shot Noise (光子噪聲 ) Read Noise (讀出噪聲 ) HEAT CCD Device Electronics Light Physics 2. 噪聲 — 光子噪聲 (Photon Noise) 由器件和工藝造成的； 噪聲大小 =電子數(shù)目的平方根； 很難消除，不易處理； 如果光子噪聲超過(guò)讀出噪聲，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率主要由光子噪聲來(lái)決定。 2. 噪聲 — 讀出噪聲 (Read Noise) 依靠精細(xì)的電路設(shè)計(jì)來(lái)盡量減小讀出噪聲； 在光信號(hào)較低的條件下，一般讀出噪聲都大于光子噪聲，此時(shí)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率是由讀出噪聲來(lái)決定的； 讀出噪聲的大小與光信號(hào)的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)。 2. 噪聲 25 20 15 10 5 0100 300 500 700 900 1100E x p o s u r e T i m e ( m s e c )Re a d N oi seS h ot N oi se2. 噪聲 — 暗電流噪聲 (Dark Noise) 與器件的環(huán)境溫度有關(guān)； 減小暗電流噪聲的方法：冷卻或者 MPP（數(shù)據(jù)并行處理）技術(shù)。 2. 噪聲 — 復(fù)位噪聲 又稱為 KTC 噪聲； 與信號(hào)處理電路的設(shè)計(jì)有關(guān)； 采用相關(guān)采樣技術(shù)來(lái)降低。 2. 噪聲 — 計(jì)算公式 Total Noise = Photon Noise )2 + (Read Noise)2 + (Dark Noise)2 系統(tǒng)噪聲 = 所有類型的噪聲的積分和 利用棱鏡，將光線折射成三部分，在 R， G， B三束光線的方向上分別帖上三片感光片各自感光。 3. 彩色的形成 利 用空間疊放的三片 CCD，分別對(duì) R， G， B感光。 3. 彩色的形成 經(jīng)過(guò)三次曝光后得到彩色圖像。 特點(diǎn)： ? 成像速度慢 ? 可以進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量 3. 彩色的形成 3. 彩色的形成 利用 BAYER濾光片，讓相臨四個(gè)像素分別只能接收一色光。每個(gè)像素輸出的信息只是相應(yīng)色光的灰度值，之后通過(guò)軟件合成為彩色。每個(gè)像素的彩色信息是不獨(dú)立的，依賴于相臨像素的信息。 3. 彩色的形成 CCD芯片經(jīng)鍍膜后每個(gè)像素識(shí)別不同的顏色，形成 “ 嵌合 ” 式的彩色圖像 。 特點(diǎn)： ? 成像速度快 ? 測(cè)量結(jié)果不精確 3. 彩色的形成 3. 彩色的形成 鏡頭接口 CCD芯片性能 后端電路性能 外型尺寸 電源接口 數(shù)據(jù)接口 控制方式 4. CCD相機(jī)的參數(shù) 像素：感光器件上的基本感光單元，也是一幅圖像的基本單元。 分辨率：感光器件 /圖像的水平和垂直方向的像素?cái)?shù)。 1. 分辨率（ Resolution）： 攝像機(jī)每次采集圖像的像素點(diǎn)數(shù)（ Pixels）有效像素的個(gè)數(shù)，對(duì)于數(shù)字?jǐn)z像機(jī)一般是直接與光電傳感器的像元數(shù)對(duì)應(yīng)的，對(duì)于模擬攝像機(jī)則是取決于視頻制式， PAL制為 768*576， NTSC制為 640*480。 模擬制式相機(jī)的分辨率取決于傳感器上像素的數(shù)目以及后期處理電路的質(zhì)量，數(shù)字相機(jī)的分辨率則直接取決于傳感器上像素的數(shù)目。 有效像素 :可以感光的、最終產(chǎn)生的電荷量將輸出為數(shù)據(jù)信息的像素。 無(wú)效像素：預(yù)掃描像素，不感光，產(chǎn)生的電量將被參考為灰度“ 0”，即黑電平基準(zhǔn)。這些像素不會(huì)反映在圖像上。 板面： Sensor的 對(duì)角線長(zhǎng)度， 通常有 1/3, 1/2, 2/3, 1英寸等。相同數(shù)量的有效像素，板面大的感光好。 清晰度：實(shí)際能夠看到的清晰程度，用標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度內(nèi)能看到多少線 /點(diǎn)來(lái)衡量。 信噪比：輸出信號(hào)中有用信號(hào)和噪聲的比（ dB） 。 4. CCD相機(jī)的參數(shù) 像素時(shí)鐘： 每秒輸出的有效像素個(gè)數(shù) (ERROR)。 幀 /場(chǎng)： 相機(jī)輸出的完整的一幅圖像為一幀，隔行信號(hào)一幀分為兩場(chǎng)。 增益：通過(guò)放大器對(duì)信號(hào) /噪聲的放大。 動(dòng)態(tài)范圍： 能分辨的圖像灰度級(jí)別。 Binning： 將幾個(gè)像素聯(lián)合起來(lái)作為一個(gè)像素使用，提高靈敏度和輸出速度，降低分辨率。 快門：每幀圖像的曝光時(shí)間。 光譜響應(yīng)：感光器件在不同波段的感光程度。 量子效率：光子轉(zhuǎn)化成電子的效率 （以 %表示） 對(duì)于不同波長(zhǎng)的光此參數(shù)不一樣。一般為 300~1100nm可見(jiàn)光范圍。 4. CCD相機(jī)的參數(shù) 按輸出顏色分：黑白、復(fù)合彩色、 RGB 按輸出信號(hào)分：數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào) 按輸出制式分：標(biāo)準(zhǔn)制式、非標(biāo)準(zhǔn)輸出 按制冷方式分：制冷相機(jī)、非制冷相機(jī) 按呈像器件分： CCD、 CMOS、 電子管 按鏡頭接口分： C、 CS、 F 按 CCD陣列分：線陣、面陣 八、 CCD相機(jī)的分類 隔行掃描隔行傳輸相機(jī) ? 隔行掃描一定是隔行傳輸，所謂隔行掃描是指先掃描奇行（假設(shè)），然后傳輸出去；再掃描偶行，然后再傳輸偶行。 Thank you very much for your attention! 技術(shù)支持部 尤松玲
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1