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第8章 图像信息的光电变换 8.1.2 图像传感器的分类 8.2 光电成像原理与电视制式 8.2.1 光电成像原理 1.摄像机的基本原理 2. 图像的分割与扫描 8.2.2 电视制式 1. PAL彩色电视制式 2. 扫描方式 8.4 电荷耦合器件 8.4.1 线阵CCD图像传感器 1.电荷存储 2. 电荷耦合 3. CCD的电极结构 1.三相单层铝电极结构 2. 三相电阻海结构 3. 三相交叠硅栅结构 5. 阶梯状氧化物结构 6. 四相CCD 7. 体沟道CCD 4. 电荷的注入和检测 （1）光注入 （2 ） 电注入 (1) 电流注入法 (2) 电压注入法 （3）电荷的检测(输出方式) 5. CCD的特性参数 （1） 电荷转移效率η和电荷转移损失率ε （2） 驱动频率 ①　驱动频率的下限 电荷从一个电极转移到另一个电极所用的时间t ，少数载流子的平均寿命为τi 则 ②　驱动频率的上限 电荷从一个电极转移到另一个电极的固有时间为τg 则 电荷转移效率为 电荷转移损失率为 电荷转移效率与损失率的关系为 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. * * 8.1 图像传感器简介 8.1.1 图像传感器发展历史 完成图像信息光电变换的功能器件称为光电图像传感器。光电图像传感器的发展历史悠久，种类很多。 早在1934年就成功地研制出光电摄像管（Iconoscope），用于室内外的广播电视摄像。但是，它的灵敏度很低，信噪比很低，需要高于10 000lx的照度才能获得较为清晰的图像。使它的应用受到限制。 1947年制出的超正析像管（Imaige Orthico），的灵敏度有所提高，但是最低照度仍要求在2 000lx以上。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1954年投放市场的高灵敏视像管（Vidicon）基本具有了成本低，体积小，结构简单的特点，使广播电视事业和工业电视事业有了更大的发展。 1965年推出的氧化铅视像管(Plumbicon)成功地取代了超正析像管，发展了彩色电视摄像机，使彩色广播电视摄像机的发展产生一次飞跃。诞生了1英寸，1/2英寸，甚至于1/3英寸（8mm）靶面的彩色摄像机。然而，氧化铅视像管抗强光的能力低，余辉效应影响了它的采样速率。 1976年，又相继研制出灵敏度更高，成本更低的硒靶管（Saticon）和硅靶管（Siticon）。不断满足人们对图像传感器日益增长的需要。 1970年，美国贝尔电话实验室发现的电荷耦合器件（CCD）的原理使图像传感器的发展进入了一个全新的阶段，使图像传感器 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 从真空电子束扫描方式发展成为固体自扫描输出方式。 CCD图像传感器不但具有固体器件的所有优点，而且它的自扫描输出方式消除了电子束扫描造成的图像光电转换的非线性失真。即CCD图像传感器的输出信号能够不失真地将光学图像转换成视频电视图像。而且，它的体积、重量、功耗和制造成本是电子束摄像管根本无法达到的。CCD图像传感器的诞生和发展使人们进入了更为广泛应用图像传感器的新时代。利用CCD图像传感器人们可以近距离的实地观测星球表面的图像，可以观察肠、胃耳、鼻、喉等器官内部的病变图像信息，可以观察人们不能直接观测的图像（如放射环境的图像，敌方阵地图像等）。CCD图像传感器目前已经成为图像传感器的主流产品。CCD图像传感器的应用研究成