光電成像器ppt課件(2)-文庫(kù)吧資料
2025-05-10 18:59本頁(yè)面
【正文】 Serial Register Preamplifier Output Node Active Array CCD Fundamentals ADC Serial Register Preamplifier Output Node Active Array CCD Fundamentals Serial Register Preamplifier Output Node Active Array CCD Fundamentals ADC Serial Register Preamplifier Output Node Active Array CCD Fundamentals Serial Register Preamplifier Output Node Active Array CCD Fundamentals 5)電荷包的輸出 電流輸出方式 ： 襯底 P和 N+區(qū)構(gòu)成 輸出二極管 （反偏壓） 反偏二極管 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 5)電荷包的輸出 電流輸出方式 ： 襯底 P和 N+區(qū)構(gòu)成 輸出二極管 （反偏壓） 信號(hào)電荷sd QI ?復(fù)位脈沖 RS 10－ 2V 5V 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 CCD 電荷存儲(chǔ) 電荷轉(zhuǎn)移 電荷注入 電荷輸出 電荷耦合器件 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 小 結(jié)： 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 電荷耦合器件 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 為什么稱為 電荷 耦合 器件？ 電荷 －－器件中的信息是以 電荷 形式出現(xiàn)的，不同于其他探測(cè)器的“電流”或“電壓” 耦合 －－器件內(nèi)部信息的傳遞是通過(guò)勢(shì)阱的 藕合 完成的，完全不同于電子槍的“掃描輸出”形式 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 電荷耦合器件（ CCD 器件） Charge Coupled Devie 簡(jiǎn)稱 CCD 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 2. CCD的特性參數(shù) 3. CCD攝像器件 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 電荷耦合器件 2. CCD的主要特性參數(shù) 1. 轉(zhuǎn)移效率，損耗率 2. 暗電流 3. 靈敏度和量子效率 4. 光譜響應(yīng)特性 5. CCD噪聲 6. 分辨率 7. 工作頻率 8. 動(dòng)態(tài)范圍 電荷耦合器件 2. CCD的特性參數(shù) 1) 轉(zhuǎn)移效率，損耗率 )0()()0(Qt ???)0(/)( QtQ?? η總 =ηn 例： η=，二相 1024器件， η總 13% ????時(shí)鐘頻率過(guò)高表面態(tài)對(duì)電子俘獲的原因%1 0 0? 預(yù)先輸入一定的背景電荷，零信號(hào)也有一定電荷－－“ 胖零 ”技術(shù)。 －－ 加速 電極 －－ 聚焦 電極 －－ 聚焦 線圈 －－ 偏轉(zhuǎn) 線圈 －－燈絲 －－熱陰極 －－控制柵極 掃描輸出 掃描輸出 電真空攝像管結(jié)構(gòu)原理 掃描輸出 水平偏轉(zhuǎn)線圈 垂直偏轉(zhuǎn)線圈 －－行掃描 －－場(chǎng)掃描 消隱脈沖 控制柵極 逆程電子束 截止 電真空攝像管結(jié)構(gòu)原理 掃描輸出 －－燈絲 －－熱陰極 －－控制柵極 －－ 加速電極 －－ 聚焦電極 －－ 聚焦線圈 －－ 偏轉(zhuǎn)線圈 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。 －－圖像的分 割與象素 一幀： 一行 掃描點(diǎn)從起始點(diǎn)出發(fā)再次回到該點(diǎn)，輸出的全部圖像信息稱為 一幀 。 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 第 07章 光電成像器件 像管（變像管和像增強(qiáng)器） 電真空攝像管 固體成像器件 C C D 攝 象 機(jī)電 視 墻攝像頭 電真空攝像管 二維光學(xué)圖像 一維時(shí)序電信號(hào) 還原二維光學(xué)圖像 例：電視監(jiān)控系統(tǒng) 傳輸和接收 規(guī)則－－ 電視 制式 按照 電視制式 輸出的 一維時(shí)序電信號(hào) 稱為 視頻信號(hào) C C D 攝 象 機(jī)電 視 墻攝像頭 攝像 是將空間分布的 光學(xué)圖像 信號(hào)轉(zhuǎn)換為一維時(shí)間變化的 視頻信號(hào) 的過(guò)程，完成這一過(guò)程的功能器件稱為 攝像器件 。 ③ 觀測(cè)效果依賴夜天微光 “ 照明 ” ，光 夜視儀不能在 “ 全黑 ” 環(huán)境清晰成像。 微通道板式圖象增強(qiáng)器 變像管和像增強(qiáng)器 －－在軍事上的應(yīng)用 1. 主動(dòng) 紅外夜視儀 像管 變像管和像增強(qiáng)器 －－在軍事上的應(yīng)用 2. 微光夜視儀 （ 10－ 5lx） 像管 微光圖像亮度增強(qiáng) 夜天微光 目標(biāo)像 像增強(qiáng)器 夜視儀熒光屏 圖象 與普通電視屏幕 圖像的亮度相當(dāng) 增強(qiáng)約 5萬(wàn)倍 105lx 像管 微光夜視儀 目標(biāo) 光電陰極 微光像增強(qiáng)管 熒光屏 像管 微光夜視器材 微光夜瞄鏡 像管 手持式觀察鏡 微光夜視眼鏡 微光夜視器材 裝有微光瞄準(zhǔn)鏡的 新 像管 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 微光夜視儀的觀察效果 可見(jiàn)的 目標(biāo)圖像 不易見(jiàn)的 目標(biāo)圖像 像管 ① 受強(qiáng)光照射時(shí)，屏幕圖像出現(xiàn)面積較大的暈斑。lx) 分辨率： 36 lp/mm 微通道板式圖象增強(qiáng)器 目前技術(shù)狀況： －－第四代像增強(qiáng)器 在第三代像增強(qiáng)器的基礎(chǔ)上，通過(guò)進(jìn)一步改進(jìn)微通道板的性能，或者利用門控電源技術(shù)，提高像增強(qiáng)器的分辨率、信噪比等性能參數(shù)。 倍增多次 碰 次光 電電導(dǎo) 材微管光子 ????? 1δ微通道板式圖象增強(qiáng)器 結(jié)構(gòu)原理： Micro Channel Plate，簡(jiǎn)稱 MCP 微通道板式圖象增強(qiáng)器 Micro Channel Plate，簡(jiǎn)稱 MCP 優(yōu)點(diǎn)： 設(shè)有電子光學(xué)系統(tǒng)，整管可以做得很短 散焦： 微管直徑只有十幾微米 MCP光電倍增管 （ 多通道 ） 微通道板式圖象增強(qiáng)器 用 PMT探測(cè) 生物超微弱發(fā)光 ～千個(gè)光子 /S光電探測(cè)器 光電成像器件 微光夜瞄鏡 微光夜視眼鏡 熱像儀 光
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