生醫(yī)-傳感器：第9章光學(xué)傳感器-資料下載頁(yè)
2025-03-22 03:52本頁(yè)面
【正文】 a. 偶數(shù)列第二行 B10象素 RGB各個(gè)值為 B10(R)=(R1+R3+R17+R19)/4 B10(G)=( G2+G9+ G11+G18)/4 B10(B)=B10 其余各行類推。 b. 奇數(shù)列第三行 G18象素 RGB各個(gè)值為 G18(R)=(R17+R19)/2 G18(G)=(G9+G11+G18+G25+G27)/5 G18(B)=(B10+B26)/2 其余各行類推。 R1 G2 B10 G9 R3 G4 B12 G11 R5 G6 B14 G13 R7 G8 B16 G15 R17 G18 B26 G25 R19 G20 B28 G27 R21 G22 B30 G29 R23 G24 B32 G31 當(dāng)前可以在 RGB的彩色濾波陣列中插入表征全色的白光，以改善提高彩色圖像傳感器在弱光下的靈敏度，減少了在弱光場(chǎng)景下的噪聲。但是處理不好會(huì)犧牲圖像傳感器的色彩飽和度，所以需要改進(jìn)彩色插值等算法。圖像傳感器領(lǐng)域正在研究這方面的技術(shù)。 四、 CCD圖像傳感器的特性參數(shù) （一）轉(zhuǎn)移效率 電荷包從一個(gè)勢(shì)阱轉(zhuǎn)移到另一個(gè)勢(shì)阱時(shí)會(huì)產(chǎn)生損耗。假設(shè)原始電荷量為 ，在一次轉(zhuǎn)移中有 的電荷正確轉(zhuǎn)移到下一個(gè)勢(shì)阱，則轉(zhuǎn)移效率為 定義轉(zhuǎn)移損耗為 則信號(hào)電荷轉(zhuǎn)移 N個(gè)電極后的電荷量為 時(shí)，總效率為 01??1Q0Q?? ?? 1NQNNN )1(0?? ???由上式可知，要保證總效率，轉(zhuǎn)移效率必須達(dá)到%~%。 （二）暗電流 CCD圖像器件在既無(wú)光注入又無(wú)電注入情況下的輸出信號(hào)稱為 暗電流 。暗電流根本原因是半導(dǎo)體的 熱激發(fā) 。 由于工藝的原因， CCD中暗電流密度分布是不均勻的。通常以平均暗電流密度來(lái)表征按電流大小。 按電流產(chǎn)生需要時(shí)間，勢(shì)阱存在 時(shí)間越長(zhǎng)暗電流越大 。 （三） CCD的噪聲源 CCD的噪聲源可歸納為三類：散粒噪聲、轉(zhuǎn)移噪聲、熱噪聲。 1. 散粒噪聲 光子流的 隨機(jī)性 ，造成了散粒噪聲。它是原理性噪聲。但它不會(huì)限制器件的動(dòng)態(tài)范圍。 2. 轉(zhuǎn)移噪聲 轉(zhuǎn)移損失及界面態(tài)俘獲是引起轉(zhuǎn)移噪聲的根本原因。轉(zhuǎn)移噪聲具有 積累性 和 相關(guān)性 。 3. 熱噪聲 它是信號(hào)電荷注入及檢出時(shí)產(chǎn)生的。 （四）分辨能力 分辨能力是指圖像傳感器分辨圖像細(xì)節(jié)的能力，它是圖像傳感器的重要參數(shù)。 調(diào)制深度與空間頻率之間的關(guān)系，用它在零頻率下的值歸一化后，稱為調(diào)制傳遞函數(shù)（ MTF）。 （五）動(dòng)態(tài)范圍與線性度 CCD圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍的上限決定于光敏單元 滿阱信號(hào)容量 ，下限決定于圖像器件能分辨的最小信號(hào)，即 等效噪聲 。 CCD圖像器件的動(dòng)態(tài)范圍定義為 線性度是指照射光強(qiáng)與產(chǎn)生的信號(hào)電荷之間的線性程度 。 （六）均勻性 均勻性是指 CCD各感光單元 對(duì)光強(qiáng)度響應(yīng)的一致性 。均勻性是決定測(cè)量精度的一個(gè)重要參數(shù)。 等效噪聲信號(hào)光敏單元滿阱信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍 ?四、光電陣列器件在檢測(cè)中的應(yīng)用 （一）尺寸檢測(cè) 1. 微小尺寸的檢測(cè) 對(duì)微小尺寸的檢測(cè)一般采用激光衍射法。用圖像傳感器檢測(cè)衍射圖像，得到實(shí)際尺寸。對(duì)于細(xì)絲尺寸檢測(cè)參見(jiàn)圖。當(dāng)激光照射到細(xì)絲時(shí)，滿足遠(yuǎn)場(chǎng)條件，在 時(shí)，可以得到夫瑯和費(fèi)衍射圖像，衍射圖像暗紋的間距為 用線陣光電器件檢測(cè)條紋間的像元數(shù) ，根據(jù)線陣單元的間距 ，即可算出條紋的寬度 aLd ???/2aL ??NlNld ?2. 物體輪廓尺寸的檢測(cè) 物體輪廓檢測(cè)有兩種，投影法和成像法。參見(jiàn)下圖。 遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng) 在成像法中，物體成像的尺寸隨物距改變而改變。 采用遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)可以避免。 光闌 物體 像 （二） 表面缺陷檢測(cè) 1. 透射法 透射法檢測(cè)見(jiàn)下圖。光源發(fā)出的光穿過(guò)被測(cè)物體后，投射到光電陣列器件上。 2. 反射法 反射法檢測(cè)見(jiàn)下圖。光源發(fā)出的光被被測(cè)物體反射后，投射到光電陣列器件上。 （三） 其它應(yīng)用 1. 干涉圖形的檢測(cè) 干涉圖形檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參見(jiàn)下圖。 參見(jiàn)下圖。 ?作業(yè)： ? ？說(shuō)明原理并指出相應(yīng)光電器件。 ? – 微米的紅外光源時(shí)，采用哪幾種光電元件作為檢測(cè)元件？原因？ ? ？線列 CCD的組成及工作流程（簡(jiǎn)述）。 od=moreamp。categoryId=8a8a824d32f0881101330fe007da004a
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