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第07章 光电成像器件 第07章 光电成像器件 第07章 光电成像器件 第07章 光电成像器件 7.1 像管（变像管和像增强器） 7.1.2变像管 7.1.2变像管 7.1.2变像管 7.1.2变像管 7.1 像管（变像管和像增强器） 7.1 像管 7.1.3像增强器 1、级联式图像增强器 像管 （变像管和像增强器） 变像管和像增强器 －－在军事上的应用 变像管和像增强器 －－在军事上的应用 微光夜视仪的观察效果 第07章 光电成像器件 第07章 光电成像器件 第07章 光电成像器件 第07章 光电成像器件 7.2.2 电真空摄像管结构原理 7.2.2 电真空摄像管结构原理 7.2.2 电真空摄像管结构原理 7.2.2 电真空摄像管结构原理 第07章 光电成像器件 7.3 固体成像器件 7.3 固体成像器件 基本名词： 2)电荷包的注入 （光注入、电注入） 3)电荷包的存储 4)电荷包的转移 4)电荷包的转移 5)电荷包的输出 5)电荷包的输出 3. 面阵CCD摄像器件 3) 面阵CCD摄像器件 3.面阵CCD摄像器件 （小结） 7.3 固体成像器件 7.3.2 CMOS图像传感器 1.CMOS成像器件结构: 2.CMOS成像器件原理: 3.CMOS成像器件单元结构: 4.CMOS成像器件与CCD成像器件: 像素数(万)：620 光学变焦倍数：3 数字变焦倍数：4 感光元件：CCD 数据传输接口：USB2.0 感光元件描述： 1/2.5英寸 显示屏： 2.4英寸,像素约为11.2万,彩色TFT LCD 光圈： F2.8-F4.9镜头： f=5.8-17.4mm 7.3 固体成像器件 7.3.3 红外焦平面器件 1.IRFPA技术的来由 1.IRFPA技术的来由 2.IRFPA的结构 3.IRFPA常用光波波段 工作过程： 3. CCD摄像器件 成像区 暂存区 水平读出 寄存器 场正程 场逆程 行逆程 行正程 结构： 图 像－ 电 荷 成像区－暂存区 场正程 电荷平移 输出信号 CCD摄像器件扫描输出的特点 CCD摄像管 －－微电子电路按规律发出脉冲扫描输出电信号 FPGA 脉冲信号 光敏区 暂存区 输出端 3. CCD摄像器件 －－ 自 扫 描 电真空摄像器件扫描输出的特点 电真空摄像管 －－电子枪按规律偏转电子束扫描输出电信号 电子枪 3. CCD摄像器件 对比：二者扫描方式的差别 CCD摄像管 －－微电子电路按规律发出脉冲扫描输出电信号 电真空摄像管 －－电子枪按规律偏转电子束扫描输出电信号 3. CCD摄像器件 电真空摄像管由于其重量和体积的限制，其研究与发展已经告一段落，它正逐步被固体摄像器件所代替。 例1：用于成像－CCD微光电视摄像 3. CCD摄像器件 －－像增强器与CCD芯片的耦合 CCD芯片 例1：CCD微光电视摄像 3. CCD摄像器件 例2：用于测量－CCD玻璃管测控仪 （生产线） 测量尺寸及精度要求： 外径φ20±0.3mm、φ28±0.4mm 壁厚（1.2±0.05）mm、（2±0.07）mm 3. CCD摄像器件 光强均匀的平行光束 照射玻璃管 线阵CCD输出信号波形 电视型成像器件小结： 1.电视制式： 扫描、行、帧、场 3. CCD成像器件：单元结构、转移、自扫描 2. 电真空摄像管：电子枪、扫描 4. CMOS图像传感器 5. IRFPA阵列器件 7.3.1 电荷耦合器件（CCD 器件） 7.3.2 CMOS图像传感器 7.3.3 红外焦平面阵列器件（IRFPA ） Complementary Metal Oxide Semiconductor －－简称 CMOS 特点：成品率高、价格低廉，像质量？ CMOS数码相机 信号读出采用X－Y寻址方式， 具有读出任意局部画面的能力 7.3.2 CMOS图像传感器 信号读出采用X－Y寻址方式， 具有读出任意局部画面的能力 7.3.2 CMOS图像传感器 被动像敏单元结构 主动像敏单元结构 像敏单元 选址模拟开关 压降 暗电流 附加噪声 7.3.2 CMOS图像传感器 最大差异： 单元结构（带放大器） 信号寻址读出与信号顺序读出 应用差异： CC