2、CMOS图像传感器.ppt

模块九 图像检测 * * 在传光型光纤传感器中，光纤仅作为传播光的介质，对外界信息的“感觉”功能是依靠其它功能元件来完成的。传感器中的光纤是不连续的, 中断的部分要接上其他介质的敏感元件。 传光型光纤传感器主要利用已有的其他敏感材料作为其敏感元件，这样可以利用现有的优质敏感元件来提高光纤传感器的灵敏度。 * * 传感型光纤传感器的光纤不仅起传光的作用，同时利用光纤在外界因素(弯曲、相变)的作用下，使其某些光学特性发生变化，对输入的光产生某种调制作用，使在光纤内传输的光的强度、相位、偏振态等特性发生变化，从而实现传和感的功能。 传感型光纤传感器在结构上比传光型光纤传感器简单，传感型光纤传感器的光纤是连续的，可以少用一些光耦合器件。 但是，为了光纤能接受外界物理量的变化，往往需要采用特殊光纤来作探头。 * * 四、光纤传感器的特点 光纤传感器有以下三大特点，因而得到广泛的应用。 (1)光纤传感器具有优良的传光性能，传光损耗小。 (2)光纤传感器频带宽，可进行超高速测量，灵敏度和线性度好。 (3)光纤传感器体积很小，重量轻，能在恶劣环境下进行非接触式、非破坏性以及远距离测量。 * * ⑴ 工业用内窥镜 在工业生产的某些过程中，经常需要检查某些系统内部结构状况，而这些系统由于种种原因不能打开或靠近观察，采用光纤图像传感器可解决这一难题。 将探头事先放入系统内部，通过光纤传像束的传输可以在系统外部观察、监视。该传感器主要由物镜、传像束、传光束、目镜或图像显示器组成。光源发出的光通过传光束照射到待观测物体上，再由物镜对待观测物体成像，经传像束把待观测物体的各个像素传送到目镜或图像显示设备上，观察者便可对该图像进行分析处理。 【 任务实施 】 * * 另一种结构形式如下图所示。内部结构的图像通过传像束送到CCD器件上，可以把光的图像信息转换成电信号送入微机进行相应的处理，微机的输出可以通过伺服装置，实现跟踪、控制等 。 * * ⑵ 医用内窥镜 医用内窥镜由末端的物镜、光纤图像导管（传像束）、顶端的目镜和控制手柄组成。照明光是通过图像导管外层光纤照射到被观察物体上，反射光通过传像束输出。 由于光纤柔软，自由度大、末端通过手柄控制能偏转，传输图像失真小，因此，它是检查和诊断人体内各部位疾病和进行某些外科手术的重要仪器。 * * 课题三 红外图像传感器 任何物体只要温度超过绝对零度就能产生红外辐射，同可见光一样，这种辐射能够进行折射和反射，从而形成了红外技术。红外探测是用仪器接受被探测物发出或反射的红外线，从而掌握被探测物所处位置的技术。这种技术因其独有的优越性，在军事和民用领域得到了广泛的应用，出现在制导、火控跟踪、目标侦察，工业设备监控、安全监视、医学热诊断等场合下。 * * 【任务导入】 重庆市西南医院门诊大厅有一台能在一秒钟内同时监控60人体温的红外线热像仪，该设备能在5-10米距离内实现非接触测温，以预防病人交叉感染，该设备的投入对于应对“非典”等重大疫情大有裨益，其中的成像元件—— 红外图像传感器（红外探测器）是设备正常工作的关键部件。 那么这种传感器的原理是怎样的？如何正确选择和使用？本课题中对此着重探讨。 * * ◆ 知识点 ¤　了解红外图像传感器的分类 ¤　熟悉红外图像传感器的基本原理 ◆ 技能点 ¤　掌握红外图像传感器的适用场所及使用 * * * * 【相关知识】 自然界中，任何高于绝对温度（- 273度）的物体都将产生红外光谱。不同温度的物体，其释放的红外能量的波长是不一样的，因此红外辐射与温度的高低相关。 红外辐射俗称红外线，是波长范围大致在0.76～1000 μm的不可见光。红外线检测的方法很多，有热电偶检测、光导纤维检测、量子器件检测等。 一、红外辐射与红外检测 * * 红外检测系统一般由光学系统、红外探测器、信号调理电路及显示单元等组成。 红外探测器是其中的核心。红外探测器就是利用红外辐射与物质相互作用所呈现的物理效应来探测红外辐射的。 * * 二、红外探测器的分类 红外探测器的种类很多，按探测原理的不同，分为热探测器和光子探测器两大类。 热探测器 光子探测器 * * 1、热探测器 热释电探测器热探测器是利用入射红外辐射引起敏感元件的温度变化，进而使其有关的物理参数发生相应变化，通过测量有关物