飛思卡爾智能車教程-文庫(kù)吧資料
2025-06-23 08:16本頁(yè)面
【正文】 分辨率。 （ 3）霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu) 圖 ?；魻柶且粔K矩形半導(dǎo)體單晶薄片，從中引出四根引線，其中兩根引線上施加激勵(lì)電壓或電流，稱為激勵(lì)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(dāng)載流電流材料和幾何尺寸確定后，霍爾電勢(shì)的大小只和控制電流 I和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B有關(guān)，因此霍爾式傳感器可用來(lái)探測(cè)磁場(chǎng)和電流，由此可測(cè)量壓力、振動(dòng)等。利用霍爾效應(yīng)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(yīng)強(qiáng)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(chǎng)的作用，使電子受到磁場(chǎng)力（洛侖茲力）作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，結(jié)果在半導(dǎo)體的后端面上電子有所積累而帶負(fù)電，前端面則因缺少電子而帶正電，在前后兩個(gè)端面之間形成電場(chǎng)。如圖 ，假設(shè)薄片為型半導(dǎo)體，磁場(chǎng)方向垂直于薄片，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。雖然轉(zhuǎn)換率低、溫度影響大、要求轉(zhuǎn)換精度較高時(shí)必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償，但霍爾傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、堅(jiān)固、頻率響應(yīng)寬（從直流到微波）、動(dòng)態(tài)范圍（輸出電動(dòng)勢(shì)的變化）大、無(wú)觸點(diǎn)、壽命長(zhǎng)、可靠性高，以及易于微型化和集成電路化等優(yōu)點(diǎn)。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 圖像傳感器 表 常見的 1/3 OmniVision CMOS攝像頭的時(shí)序參數(shù) 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 測(cè)速傳感器 在智能汽車設(shè)計(jì)中，測(cè)速傳感器的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)軟、硬件方法對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。攝像頭每秒掃描 25幀圖像，每幀又分奇、偶兩場(chǎng)，故每秒掃描 50場(chǎng)圖像。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)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(chǎng)的信號(hào)，接著會(huì)出現(xiàn)一段場(chǎng)消隱信號(hào)。 當(dāng)掃描完一行 ，視頻信號(hào)端就輸出一個(gè)低于最低視頻信號(hào)電壓的電平（ 如 V） ， 并保持一段時(shí)間 。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)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(dāng)掃描到某點(diǎn)時(shí) ，就通過(guò)圖像傳感芯片將該點(diǎn)處圖像的灰度轉(zhuǎn)換成與灰度對(duì)應(yīng)的電壓值 ， 然后將此電壓值通過(guò)視頻信號(hào)端輸出 。 ③ 轉(zhuǎn)移噪聲 轉(zhuǎn)移噪聲產(chǎn)生的主要原因有：轉(zhuǎn)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(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)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(fù)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(hào)電荷的過(guò)程可以看成是獨(dú)立、均勻連續(xù)發(fā)生的隨機(jī)過(guò)程。當(dāng) MTF減小到某一值時(shí)，圖像就不能夠清晰分辨，該值對(duì)應(yīng)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(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 圖像傳感器 MTF能夠客觀地反映 CCD器件對(duì)于不同頻率的目標(biāo)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(lái)表示 。設(shè)調(diào)幅波信號(hào)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(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 圖像傳感器 m a x m i nm a x m i nAAMAA???() 圖 調(diào)制度的定義 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 圖像傳感器 調(diào)幅波信號(hào)通過(guò)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(gè)線條稱為一個(gè) “ 線對(duì) ” ，透過(guò)對(duì)應(yīng)光的亮度為一明一暗。 S A T s/S Q E?武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 圖像傳感器 （ 3）分辨率 分辨率是用來(lái)表示分辨圖像中明細(xì)細(xì)節(jié)的能力的。實(shí)際上，圖 CCD光電轉(zhuǎn)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(shí)，輸出信號(hào)幅度完全一樣。一只良好的 CCD傳感器，應(yīng)具有低的暗電荷輸出。曝光量等于光強(qiáng)乘以積分時(shí)間，即 () 式中，為光強(qiáng)；為積分時(shí)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(hào)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(yīng)、動(dòng)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(lái)衡量。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)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(cè)二維平面圖像。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 圖像傳感器 1． CCD圖像傳感器的分類 CCD圖像傳感器從結(jié)構(gòu)上可以分為兩類：一類是用于獲取線圖像的，稱為線陣
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