CCD第三章.ppt

首先，向大家介绍下何谓太阳模拟器。*****确定电池等级。是太阳能利用相关器件测试与研究中必不可少的仪器设备 热成像测量物体表面温度 应用 ⑴在电力行业中的应用 热成像测量物体表面温度 应用 ⑵在微电子行业中的应用 热成像测量物体表面温度 应用 ⑶ 机械故障诊断 热成像测量物体表面温度 应用 ⑷野生动物 热成像测量物体表面温度 应用 ⑸夜视监视 热成像测量物体表面温度 应用 ⑹在军事上的应用 红外热成像人体快速测温系统 红外热成像人体快速测温系统，因其具有的非接触、响应速度快、操作简便等特点，被相关单位作为机场、港口、车站等公共场所排查监测“非典”等症状患者和疑似病人的重要工具。在一些不便于使用传统接触式测温方法的场合，红外辐射式测温仪就显得尤为重要了。红外热成像人体快速测温系统是集先进的光电子技术、热成像技术、图像处理技术和控制技术于一体的高科技产品。整个系统包括红外监控系统（体温探测头、光学镜头、红外分析软件等）、人梯体温监测岗和监控指挥中心。 图像传感器的基本原理 图像传感器基本原理 图像扫描是产生图像视觉的关键技术，也是学习和掌握图像传感器以及利用图像传感器完成机器视觉检测与识别的关键。本章主要介绍图像传感器的基本原理，包括其基本结构、技术参数；并介绍图像的显示与电视制式，以及多种扫描成像技术。 通过本章的学习不但要掌握图像传感器与图像显示器之间的关系，还要掌握光电传感器件的扫描成像技术。 成像物镜将景物成像在物镜的像面上，形成二维空间的光强分布图像。能够将其转变成一维时序电信号的传感器称为图像传感器，它输出的一维时序信号经过放大和同步控制处理后，可送给图像显示器再还原出景物图像。 定义：成像物镜将外界照明光照射下的（或自身发光的）景物成像在物镜的像面上，形成二维空间的光强分布（光学图像）。能够将二维光强分布的光学图像转变成一维时序电信号的传感器称为图像传感器。 制式：图像传感器与图像显示器之间的信号传输与接收都要遵守一定的规则，这个规则被称为制式。例如广播电视系统中规定的规则称为电视制式。还有其他的一些专用制式。 视频信号：按某种制式输出的一维时序电信号被称为视频信号。 根据图像的分解方式可将图像传感器分成三种类型，即光机扫描型光电图像传感器、电子束扫描图像传感器和固体自扫描图像传感器。 图像传感器的基本结构 1. 光机扫描式图像传感器 光机扫描式图像传感器又常分为单元光机扫描方式与多元光机扫描方式的图像传感器。 （1）单元光电传感器的扫描方式 如图7-1所示为采用单元光电传感器（包括热电传感器）与机械扫描装置相配合可以构成单元光电传感器的图像扫描方式。 当机械扫描机构带动单元光电传感器的光敏面在光学图像的像面沿水平方向（x方向）做高速往返运动，称为行扫描。 行扫描中沿x方向的扫描运动称为行正程，返回方向为行逆程。与此同时，在垂直方向（y方向）做较低速度的往返运动，称为场扫描。 场扫描中沿y方向的扫描运动称为场正程，返回方向为场逆程。 行、场扫描之间应满足下面两个条件： 这种情况下，光敏单元的轨迹布满整个像面，其输出信号与光学图像位置对应的光照强度信息。被称为光敏单元对光学图像的解析。输出信号是时间的一元函数（时序信号），因此该光机扫描机构将光学图像解析成为一维的视频信号输出。 光机扫描方式的水平分辨率正比于光学图像水平方向的尺寸与光电传感器光敏面在水平方向的尺寸之比。 ① 行周期与场周期 ② 行正程时间Txz大于行逆程时间Txr 场正程时间Tyz大于场逆程时间Tyr 同样，垂直分辨率也正比于光学图像垂直方向的尺寸与光电传感器光敏面在垂直方向的尺寸之比。 （2）多元光机扫描方式 采用多个光电传感器，并将其排列成一行，构成如图7-2所示的线阵列光电传感器扫描图像的光机扫描方式。 这种情况下，机械扫描只需要进行y 方向的一维扫描便可以将整幅图像转换成视频信号输出，弥补了机械扫描速度慢的缺点，同时减少了双向扫描带来的复杂扫描机构。 2、电子束扫描图像传感器 最早应用于图像传感器，如早期的各种电真空摄像管，真空视像管，以及红外成像系统中的热释电摄像管等； 基本原理：被摄景物图像通过成像物镜成像在摄像管的靶面上，以靶面电位分布或以靶面电阻分布的形式将光强分布的图像信号存于靶面，并通过电子束将其检取出来，形成视频信号。电子束在摄像管偏转线圈的作用下，进行行扫描与场扫描，完成对整个