摘 要: 本文在對CCD圖像傳感器的特性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,闡述了CCD圖像傳感器在微光電視系統(tǒng)中的應(yīng)用,重點討論了CCD與像增強器耦合方式,并指出了應(yīng)用當(dāng)中應(yīng)該注意的幾個問題及解決的途徑。
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V 關(guān)鍵詞: CCD ,圖像增強,微光電視,耦合
R<[qGt|L bLe<G 1 引言
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6M L[^9E'L$ CCD (Charge Coupled Device) ,電荷耦合器件,是一種金屬-氧化物-半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的新型器件,其基本結(jié)構(gòu)是一種密排的MOS電容器,能夠存儲由入射光在CCD像敏單元激發(fā)出的光信息電荷,并能在適當(dāng)相序的時鐘脈沖驅(qū)動下,把存儲的電荷以電荷包的形式定向傳輸轉(zhuǎn)移,實現(xiàn)自掃描,完成從光信號到電信號的轉(zhuǎn)換。這種電信號通常是符合電視標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號,可在電視屏幕上復(fù)原成物體的可見光像,也可以將信號存儲在磁帶機內(nèi),或輸入計算機,進(jìn)行圖像增強、識別、存儲等處理。因此,CCD器件是一種理想的攝像器件。
U'8bdsF_ lp<g\ 2 CCD的主要特性
+s,Qmmb7) Pf|siC^;s~ 與真空攝像管相比,固體攝像器件有如下特點:
L!rw[x 86(I^= (1)體積小、重量輕、耗電少、啟動快、壽命長和可靠性高。
My<snmr2d WKT4D}{1 (2)光譜響應(yīng)范圍寬。一般的CCD器件可工作在400nm~1100nm波長范圍內(nèi)。最大響應(yīng)約在900nm。在紫外區(qū),由于硅片自身的吸收,量子效率下降,但采用背部照射減薄的CCD,工作波長極限可達(dá)100nm。
8S%52W| 2W/?q!t (3)靈敏度高。CCD具有很高的單元光量子產(chǎn)率,正面照射的CCD的量子產(chǎn)率可達(dá)20%,若采用背部照射減薄的CCD,其單元量子產(chǎn)率高達(dá)90%以上。另外,CCD的暗電流很小,檢測噪音也很低。因此,即使在低照度下(10-21x),CCD也能順利完成光電轉(zhuǎn)換和信號輸出。
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Db)?i?o}t (4)動態(tài)響應(yīng)范圍寬。CCD的動態(tài)響應(yīng)范圍在4個數(shù)量級以上最高可達(dá)8個數(shù)量級。
KMU4n-s"o 6,d@p (5)可達(dá)很高的分辨率,線陣器件已有7000像元,可分辨最小尺寸7μm;面陣器件己達(dá)4096像元 4096像元,CCD攝像機分辨率已超過1000線以上。
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