光電成像器ppt課件(2)-資料下載頁
2025-05-04 18:59本頁面
【正文】 電荷平移 輸出信號(hào) CCD攝像器件 掃描輸出 的特點(diǎn) CCD攝像管 －－微電子電路 按規(guī)律發(fā)出 脈沖 掃描輸出電信號(hào) 微電子電路 脈沖信號(hào) 光敏區(qū) 暫存區(qū) 輸出端 3. CCD攝像器件 －－ 自 掃 描 電真空攝像器件 掃描輸出 的特點(diǎn) 電真空攝像管 －－電子槍 按規(guī)律偏轉(zhuǎn) 電子束 掃描輸出電信號(hào) 電子槍 3. CCD攝像器件 對(duì)比：二者 掃描方式 的差別 CCD攝像管 －－微電子電路 按規(guī)律發(fā)出 脈沖 掃描輸出電信號(hào) 電真空攝像管 －－電子槍 按規(guī)律偏轉(zhuǎn) 電子束 掃描輸出電信號(hào) 3. CCD攝像器件 電真空攝像管由于其 重量 和 體積 的限制，其研究與發(fā)展已經(jīng)告一段落，它正逐步被 固體攝像器件所代替。 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 4) 微光 CCD攝像器件 分類： 像增強(qiáng)器與 CCD耦合 電子轟擊型 CCD（ EBCCD） 電子倍增 CCD（ EMCCD） 3. CCD攝像器件 用于成像－ CCD微光電視攝像 3. CCD攝像器件 －－像增強(qiáng)器與 CCD芯片的耦合（光學(xué)耦合） CCD芯片 例 1： CCD微光電視攝像 3. CCD攝像器件 例 2：用于測(cè)量－ CCD玻璃管測(cè)控儀 （生產(chǎn)線） 測(cè)量尺寸及精度要求： 外徑 φ20177。 、 φ28177。 壁厚（ 177。 ） mm、（ 2177。 ） mm 3. CCD攝像器件 光強(qiáng)均勻的平行光束 照射玻璃管 線陣 CCD輸出信號(hào)波形 電視型成像器件 小結(jié)： ： 掃描、行、幀、場(chǎng) 3. CCD成像器件： 單元結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)移、自掃描 2. 電真空攝像管： 電子槍、掃描 4. CMOS圖像傳感器 5. IRFPA陣列器件 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 固體成像器件 電荷耦合器件（ CCD 器件） CMOS圖像傳感器 紅外焦平面陣列器件（ IRFPA ） CMOS圖像傳感器 Complementary Metal Oxide Semiconductor －－簡稱 CMOS 特點(diǎn)：成品率高、價(jià)格低廉，像質(zhì)量？ CMOS數(shù)碼相機(jī) : 信號(hào)讀出 采用 X－ Y尋址方式 ， 具有 讀出任意局部畫面 的能力 CMOS圖像傳感器 : 信號(hào)讀出 采用 X－ Y尋址方式 ， 具有 讀出任意局部畫面 的能力 CMOS圖像傳感器 : 被動(dòng)像敏單元結(jié)構(gòu) 主動(dòng)像敏單元結(jié)構(gòu) 像敏單元 選址模擬開關(guān) 壓降 暗電流 附加噪聲 CMOS圖像傳感器 CCD成像器件 : 最大差異： 單元結(jié)構(gòu)（帶放大器） 信號(hào)尋址讀出與信號(hào)順序讀出 應(yīng)用差異： CCD低噪聲、高分辨率、高靈敏度等高畫質(zhì)性能－－占據(jù)圖像傳感器 高端市場(chǎng) ； CMOS 高集成度、高速、小體積、低價(jià)格等特點(diǎn)－－占據(jù) 低端市場(chǎng) 大的份額。 CMOS圖像傳感器 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 固體成像器件 電荷耦合器件（ CCD 器件） CMOS圖像傳感器 紅外焦平面陣列器件（ IRFPA ） 紅外焦平面器件 ?IRFPA技術(shù)的來由 ?常用光波波段 ?主要用途 InfraredRay Focus Plane Array 簡稱 IRFPA 成像系統(tǒng) 物空間和像空間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 1：物平面； 2：單元探測(cè)器在物空間的投影； 3：聚焦系統(tǒng)； 4：像平面； 5：單元探測(cè)器； 6：線陣探測(cè)器在物空間的投影； 7：線陣探測(cè)器 1 2 3 5 4 6 7 紅外焦平面器件 早期紅外成象系統(tǒng)： 二維圖象 光學(xué)機(jī)械 掃描 電路處理 圖象再現(xiàn) 單元紅外 探測(cè)器 二維圖象 電路處理 圖象再現(xiàn) 紅外探測(cè)器面陣 +CCD IRFPA成像系統(tǒng)： 沒有機(jī)械和光電掃描裝置 “凝視型 ” 紅外焦平面器件 “凝視型”熱成像攝像機(jī) 攝像機(jī)核心部件： 紅外探測(cè)器陣列 ＋ Si－ CCD面陣 紅外焦平面器件 紅外焦平面器件 紅外探測(cè)器陣列 Si－ CCD面陣 －－目前常用和比較成熟的技術(shù) 13微米 InGaAs 35微米 PtSi, InSb 814微米 HgCdTe 在常用大氣窗口波段 分別由下列材料構(gòu)成光電探測(cè)器面陣： 紅外焦平面器件 光子類探測(cè)器 IRFPA： 靈敏度較高，制冷， 價(jià)格低 近紅外與中紅外的 1968 1968硅肖特基勢(shì)壘IRFPA，像元 17 17μm2 （ 640 480， 8～ 12μm）的 HgCdTe探測(cè)器 IRFPA 光熱類探測(cè)器 IRFPA ： 靈敏度較低，非制冷， 價(jià)格低 328 245的鈮酸鍶鋇（ SBN）熱釋電探測(cè)器RFPA，像元 28 28μm2。 紅外焦平面器件 紅外焦平面器件 主要用途： 地球資源探測(cè)、紅外成象、跟蹤、制導(dǎo)等 變壓器的熱圖 隱藏在草叢中的人的熱圖 本章小結(jié) 光電成像器件－－輸出圖像信息的器件： 直視型、攝像型 像管－－ 變像管和像增強(qiáng)器 微通道板像增強(qiáng)器 電真空攝像管－－ 光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為視頻信號(hào) 固體攝像器件－－ CCD、 CMOS和 IRFPA….. 自掃描技術(shù) 隨著半導(dǎo)體及集成電路工藝的發(fā)展， CCD、 CMOS等固體攝像器件憑借其多種優(yōu)越性而逐步成為攝像器件應(yīng)用領(lǐng)域中的 主流器件 。
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