光电检测技术概论.ppt

光电检测技术 光电检测是信息时代的关键技术 信息技术: 微电子信息技术（电集成）、光电信息技术（光电集成）。 感测技术、通信技术、人工智能与计算机技术、控制技术。 信息的产生和获取、转换、传输、控制、存储、处理、显示。 什么是光电检测系统 一　 人的视觉功能及其扩展 二　 光学仪器是人类视觉的扩展 三　光电检测系统的组成 四　光电检测技术的应用 一 人的视觉功能及其扩展 人眼是一个高灵敏度、高分辩率和极为复杂而精密的光传感器。 人眼的适宜刺激:波长380-780nm的电磁波(可见光). １. 人的视觉有辨别光亮和颜色　　　　的双重功能 举例说明 鸡视网膜仅有视锥细胞 (无暗视觉) 猫头鹰视网膜仅有视杆细胞 (无昼光视觉) ? 2.人的视觉具有对明暗光的适应能力 从亮处突然进入暗处时，最初看不清楚任何物体，经过一定时间后，视觉敏感度才逐渐增强。 从暗处突然进入亮处时，最初只感到耀眼的光亮，看不清物体，一段时间后才能恢复视觉。 ３.人的视觉有很高的分辨能力 ４. 人的视觉具有很高的辨色能力 二. 光学仪器是人类视觉的扩展 １. 时间上扩展 ２. 空间上扩展 ３. 识别能力上扩展 三.　光电检测系统的组成 光电检测技术以激光、红外、光纤等现代光电器件为基础，通过对载有被检测物体信号的光辐射（发射、反射、散射、衍射、折射、透射等）进行检测，即通过光电检测器件接收光辐射并转换为电信号。 由输入电路、放大滤波等检测电路提取有用的信息，再经过A/D变换接口输入微型计算机运算、处理，最后显示或打印输出所需检测物体的几何量或物理量。 光电检测系统与人操作功能比较 被测物体 感觉器官 人脑 手控 被测物体 光电传感 微机 执行机构 光电传感部分相当于人身的感觉器官 光电检测的特点: 光电检测的缺点： 　　受光学介质的影响大（水、空气、尘土），成本高些。 四.　光电检测技术的应用 工业生产 航空航天 民用生活 军事作战 在流水线上，边加工，边检验，可提高产品的一致性和加工精度。 军用作战 激光测距机、激光雷达、激光导引头、激光陀螺、热成像系统、微光夜视仪、观瞄系统、卫星观测系统…… * * 　　 　　　　　　主讲：肖慧 前言 光电系统：用电子学的方法对光学信息处理与控制的　　　　　　　系统。 光电检测系统:用光电的方法对某些物理量（光、热、电、磁、力）；化学量（浓度等）；几何量（长度、角度、表面粗糙度）进行检测的系统。 绪论 视杆系统:对光敏感度高， 无颜色视觉， 视物精确性差； 视锥系统:对光敏感度差， 能分辨颜色， 视物精确性高。 视网膜三种视锥细胞： 三原色学说：某一波长光线作用于视网膜时，三种视锥细胞兴奋程度不同，信息传入中枢，产生某一颜色的视觉 　 仅感红视锥兴奋?红色觉 　仅感绿视锥兴奋?绿色觉 　仅感蓝视锥兴奋?蓝色觉 三种视锥不同比例兴奋?不同色觉 　　 同等比例兴奋?白色觉 中国最大射电望远镜主体 美国　　哈勃太空望远镜 扫描电镜拍摄照片 光电检测系统 变换电路 光电传感 光源 光学系统 被测对象 光学变换 电信号处理 存 储 显 示 控 制 光学变换 电路处理 高精度：从地球到月球激光测距的精度达到1米。 高速度：光速是最快的。 远距离、大量程：遥控、遥测和遥感。 非接触式检测：不改变被测物体性质的条件下进行测量。 寿命长：光电检测中通常无机械运动部分，　　　　　　　　　　　　　故测量装置寿命长，工作可靠、准确度高，对被测物无形状和大小要求。 绪论 在线检测：零件尺寸、产品缺陷、装配定位…. 现代工程装备中，检测环节的成本约占50~70% 在线 测量 航空航天 安全检查 民用生活 面部 识别技术