CCD基本原理与成像系统中的新技术.PPT

3.白平衡技术 物体颜色会因投射光线颜色产生改变，在不同光线的场合下拍摄出的照片会有不同的色温。一般来说，ccd没有办法像人眼一样会自动修正光线的改变。所以通过白平衡的修正，它会按目前画像中图像特质，立即调整整个图像红绿蓝三色的强度，以修正外部光线所造成的误差。 4.增强型CCD技术 真空变像管型像增强器 普通变像象管 带光纤面板的变像管 优点：光放大倍数很大，可高达106，能做到单光子成像； 缺点：结构大些，量子效率较低。 4.增强型CCD技术 微通道板型像增强器 优点：量子效率高、畸变小、尺寸小，结构牢固、性能优良； 缺点：电子束发散、像质稍差和光斑闪烁较多 4.增强型CCD技术 混合型像增强器 图像清晰、闪烁小、结构紧凑，是一种性能非常优良的像增强器。 5.Binning技术 Binning技术是一种将几个相邻像素合并成一个像素的技术。 2*2 binning 5.Binning技术 它的优点是： 将相机的信噪比提高； 将摄像的帧频提高至原来的MN倍； 缺点： 相机的分辨率降低了； 多像素合并的信号增大很多，便要求移位寄存器具有更高的暂存能力。 LUSTER LightVision * Dalsa产品的命名 * CCD是20世纪70年代初发展起来的新型半导体器件，自从1970年美国贝尔实验室提出CCD的概念，至今已有30多年的历史。在过去的30多年中，随着新型半导体材料的不断涌现和器件微细化技术的日趋完备，CCD技术得到了较快的发展。目前，CCD技术已广泛应用于信号处理、数字存贮及影像传感等领域。其中，CCD技术在影像传感中的应用最为广泛，已成为现代光电子学和测试技术中最活跃、最富有成果的领域之一。 凌云公司 一、CCD基本原理与成像系统中的新技术 二、CCD和CMOS相机产品介绍 三、采集卡基本原理和产品介绍 四、应用系统演示 一、CCD的基本原理 二、CCD成像器件 三、CCD成像器件的特性参数 四、成像系统中的新技术 CCD基本原理与成像系统中的新技术 一、CCD基本原理 CCD的突出特点是以电荷作为信号，而其他大多数器件是以电流或者电压为信号。 CCD的基本功能是信号电荷的产生、存储、传输和检测 1、 CCD的单元结构 CCD单元部分，就是一个由金属-氧化物-半导体组成的电容器，简称MOS结构。 CCD单元与线阵列结构的示意图 a) CCD单元? b) CCD线阵列 2、光电荷的产生 式中：η为材料的量子效率；q为电子电荷量；Δneo为入射光的光子流速率：A为光敏单元的受光面积；T C为光注人时间。 3、电荷包的储存 因为每个CCD单元都是一个电容器，所以它能储存电荷。但是，当有电荷包注入时，势阱深度将随之变浅，因为它始终要保持极板上的正电荷总量恒等于势阱中自由电荷加上负离子的总和。每个极板下的势阱中所能储存的最大信息电荷量Q为 Q＝CoxUG 4、电荷包的转移 ??? CCD中电荷包的转移是由各极板下面的势阱不对称和势阱耦合引起的。 4、电荷包的转移 4、电荷包的转移 当完成对光敏元阵列的扫描后，CCD将光电荷从光敏区域转移至屏蔽存储区域。而后，光电荷被按顺序转移至读出寄存器。 二、CCD成像器件 ??? 通常实用CCD成像器件都是在一块硅片上同时制作出光电二极管阵列和CCD移位寄存器两部分。光电二极管阵列专门用来完成光电变换和光积分， CCD移位寄存器专门用来完成光生电荷转移。 根据光敏像素的排列方式，CCD成像器件分为线阵列和面阵列两大类。 1、线阵列CCD成像器件 单沟道线型CCD 双沟道线阵CCD 转移次数多、效率低、调制传递函数MTF较差，只适用于像敏单元较少的成像器件。 转移次数少一半，它的总转移效率大大提高，故一般高于256位的线阵CCD都为双沟道的。 1、线阵列CCD成像器件 TDI CCD TDI（Time Delay and Integration）是一种扫描方式，是基于对同一物体的多次曝光累加的概念发展而来的。TDI CCD比常规扫描方式具有更高的灵敏度和信噪比。 2、面阵CCD  按一定的方式将一维线型CCD的光敏单元及移位寄存器排列成二维阵列，即可以构成二维面阵CCD。 根据转移方式不同，面阵CCD通常有帧转移、全帧转移、行间转移等转移方式。 帧转移面阵CCD 帧转移面阵CCD的特点是结构简单，光敏单元的尺寸较小，模传递函数MTF较高，但光敏面积占总面积的比例小。转移速度较快。 帧转移面阵CCD 全帧转移CCD 利用CCD进行光电转换，同时将光电荷转移至水平移