ccd传感器及其应用.ppt

LOGO 一、CCD传感器的简介 CCD（Charge Coupled Device）全称为电荷耦合器件，是70 年代发展起来的新型半导体器件。它是在MOS 集成电路技术基础上发展起来的，为半导体技术应用开拓了新的领域。 二、CCD传感器的原理 CCD图像传感器它是用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。 三、CCD的性能 体积小。目前面阵 CCD 芯片只有指甲大小 ,比起十几厘米长的真空摄像管,它只占非常小的空间。 功耗低。CCD 不需要使用灯丝和偏转线圈 ,因而功耗只有几十毫瓦。 高分辨率 高灵敏度 ,低噪音 几何尺寸稳定 ,耐过度曝光 四、CCD的应用 CCD应用技术是光、机、电和计算机相结合的高新技术。 在遥感遥测技术中的应用 在光谱分析领域的应用 在几何尺寸的高速、高精度和非接触测量中的应用 在图像处理领域的应用 在煤炭工业领域的应用 CCD 传感器在人体运动图像检测系统中的应用 基于 CCD 的人体运动图像检测系统 图像处理分 4 个步骤进行  标志点边缘锐化 标志点识别跟踪 标志点插补处理 滤波处理 经过人体步态分析，由此对人手运动可以进行各种各样的运动学分析 。 五、预测结果 人手运动分析采用双目三维系统 ,其标志点为黑色小球。三维重构采用 DLT(Direct Linear Transfor-mation) 算法 ,其基本思路为:采用多部相机 ,分别标定 ,得到各自的物像映射函数 ,根据物方点在各相机的像坐标及已标定出的物像映射函数联立解出物方坐标。 六、总结 本文分析了固态图像传感器的工作原理、结构、特性以及应用，从而说明了固态图像传感器当前在产业中的应用现状，由于固态图像传感器是一种高精度的检测传感器，其应用已渗透到产业生产的各部分。 * * CCD传感器 及其应用研究 CCD是一种特殊的半导体材料，它是由大量独立的感光单元按照矩阵形式排列组成的。 CCD是美国贝尔实验室于1969年发明的，与电脑晶片CMOS技术相似，也可作电脑记忆体及逻辑运作晶片。 CCD的基本单元是MOS电容器，这种电容器能存贮电荷，其结构如图 1 所示。 以P型硅为例 , P 型硅里的多数载流子是带正电荷的空穴，少数载流子是带负电荷的电子，当金属电极上施加正电压时，其电场能够透过SiO2绝缘层对这些载流子进行排斥或吸引。 当器件受到光照时，光子的能量被半导体吸收，产生电子-空穴时，这样就把光的强弱变成电荷的数量，实现了光和电的转换，而势阱中收集的电子是被存贮状态，即使停止光照一定时间内也不会损失，这就实现了对光照的记忆。 人体运动信息是人体肌骨运动系统和神经控制系统等多方面综合运动功能的宏观反映 ,分析其运动特征的变化 ,可以辅助临床医生进行疾病或康复进程评定 ,为临床提供准确科学的诊断和评价手段。 根据这种情况 ,利用通用工业 CCD 构建了一种低成本人体运动图像检测分析系统 ,利用计算机实现了运动图像的在线采集与分析。 系统工作原理是首先在被测关节(或肢体特定部位) 粘贴特定颜色和形状的标志点 ,然后用 CCD 摄取人体运动过程 ,由动态图像采集卡将图像转存成数字文件由计算机处理。 由于该系统的设计目标是能够在日常光照的背景下工作 ,因此标志点不明显 ,尤其是人体运动的个体性差异较大 ,在运动过程中经常出现标志点畸变或被遮掩现像 ,增加了图像处理的复杂程度。 由于人手运动极其复杂 ，通过对大量的实验结构进行统计分析发现 , 得到的某一受试者食指触点运动轨迹 ,食指触点动作是有一定规律的，例如指尖运动路径可由一条曲线经旋转、拉伸变形拟合。 * *