【正文】 傳感器測量轉速的分辨率。 （ 3）霍爾式轉速傳感器的結構 圖 ?；魻柶且粔K矩形半導體單晶薄片，從中引出四根引線，其中兩根引線上施加激勵電壓或電流，稱為激勵電極（控制電極），另外兩根引線稱為霍爾輸出引線，又稱為霍爾電極。當載流電流材料和幾何尺寸確定后，霍爾電勢的大小只和控制電流 I和磁感應強度 B有關，因此霍爾式傳感器可用來探測磁場和電流，由此可測量壓力、振動等。利用霍爾效應制成的傳感元件稱為霍爾傳感器， 的大小正比于控制電流和磁感應強度，即 () 式中， 為霍爾系數(shù)， ，其中 為載流體的電阻率； 為載流子的遷移率； 為靈敏度， 。由于外磁場的作用，使電子受到磁場力（洛侖茲力）作用而發(fā)生偏轉，結果在半導體的后端面上電子有所積累而帶負電，前端面則因缺少電子而帶正電，在前后兩個端面之間形成電場。如圖 ，假設薄片為型半導體，磁場方向垂直于薄片，磁感應強度為。雖然轉換率低、溫度影響大、要求轉換精度較高時必須進行溫度補償，但霍爾傳感器具有結構簡單、體積小、堅固、頻率響應寬（從直流到微波）、動態(tài)范圍（輸出電動勢的變化）大、無觸點、壽命長、可靠性高，以及易于微型化和集成電路化等優(yōu)點。 武漢科技大學信息科學與工程學院 圖像傳感器 表 常見的 1/3 OmniVision CMOS攝像頭的時序參數(shù) 武漢科技大學信息科學與工程學院 測速傳感器 在智能汽車設計中，測速傳感器的設計主要有兩種方案：霍爾傳感器和光電式脈沖編碼器。因此需要設計軟、硬件方法對這些參數(shù)進行實際測量。攝像頭每秒掃描 25幀圖像，每幀又分奇、偶兩場，故每秒掃描 50場圖像。 武漢科技大學信息科學與工程學院 圖像傳感器 然后掃描新的一行，如此下去，直到掃描完該場的信號，接著會出現(xiàn)一段場消隱信號。 當掃描完一行 ，視頻信號端就輸出一個低于最低視頻信號電壓的電平（ 如 V） ， 并保持一段時間 。 武漢科技大學信息科學與工程學院 圖像傳感器 3． 攝像頭的工作原理 攝像頭以隔行掃描的方式采樣圖像 ， 當掃描到某點時 ，就通過圖像傳感芯片將該點處圖像的灰度轉換成與灰度對應的電壓值 ， 然后將此電壓值通過視頻信號端輸出 。 ③ 轉移噪聲 轉移噪聲產(chǎn)生的主要原因有：轉移損失引起的噪聲、界面態(tài)俘獲引起的噪聲和體態(tài)俘獲引起的噪聲。 武漢科技大學信息科學與工程學院 圖像傳感器 ② 暗電流噪聲 暗電流噪聲可以分為兩部分：其一是耗盡層熱激發(fā)產(chǎn)生的，可用泊松分布描述；其二是復合產(chǎn)生中心非均勻分布，特別是在某些單元位置上形成暗電流尖峰。 ① 散粒噪聲 光注入光敏區(qū)產(chǎn)生信號電荷的過程可以看成是獨立、均勻連續(xù)發(fā)生的隨機過程。當 MTF減小到某一值時，圖像就不能夠清晰分辨，該值對應的空間頻率為圖像傳感器能分辨的最高空間頻率。 outin()M T F ( )()MvvMv?v武漢科技大學信息科學與工程學院 圖像傳感器 MTF能夠客觀地反映 CCD器件對于不同頻率的目標成像的清晰程度。為了客觀地表示 CCD傳感器的分辨率 ， 一般采用調(diào)制傳遞函數(shù) （ Modulation Transfer Function, MTF） 來表示 。設調(diào)幅波信號的最大值為 最小值為 ，平均值為 ，振幅為 ，如圖 ，定義調(diào)制度 M 為 maxAminA0A mA武漢科技大學信息科學與工程學院 圖像傳感器 m a x m inm a x m inAAMAA???() 圖 調(diào)制度的定義 武漢科技大學信息科學與工程學院 圖像傳感器 調(diào)幅波信號通過器件傳遞輸出后 ， 通常調(diào)制度受到的損失減小 。 ② 調(diào)制傳遞函數(shù)。 一黑一白兩個線條稱為一個 “ 線對 ” ，透過對應光的亮度為一明一暗。 S A T s/S Q E?武漢科技大學信息科學與工程學院 圖像傳感器 （ 3）分辨率 分辨率是用來表示分辨圖像中明細細節(jié)的能力的。實際上，圖 CCD光電轉換特性曲線的斜率就是器件的靈敏度，即 () 理想情況下， CCD器件受均勻光照時，輸出信號幅度完全一樣。一只良好的 CCD傳感器，應具有低的暗電荷輸出。曝光量等于光強乘以積分時間，即 () 式中，為光強；為積分時間，即起始脈沖的周期。圖中 x軸表示曝光量， y軸表示輸出信號幅值， QSAT表示飽和輸出電荷， QDARK表示暗電荷輸出， ES表示飽和曝光量。 2． CCD圖像傳感器的特性參數(shù) CCD圖像器件的性能參數(shù)包括靈敏度、分辨率、信噪比、光譜響應、動態(tài)范圍和暗電流等， CCD器件性能的優(yōu)劣可由上述參數(shù)來衡量。 武漢科技大學信息科學與工程學院 圖像傳感器 （ 2）面陣 CCD圖像傳感器 面陣 CCD圖像傳感器的感光單元呈二維矩陣排列，能檢測二維平面圖像。 武漢科技大學信息科學與工程學院 圖像傳感器 1． CCD圖像傳感器的分類 CCD圖像傳感器從結構上可以分為兩類：一類是用于獲取線圖像的