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文档简介

1、第5章 光电成像系统成像转换过程有四个方面的问题需要研究：能量方面物体、光学系统和接收器的光度学、辐射度学性质，解决能否探测到目标的问题成像特性能分辨的光信号在空间和时间方面的细致程度，对多光谱成像还包括它的光谱分辨率噪声方面决定接收到的信号不稳定的程度或可靠性信息传递速率方面（成像特性、噪声信息传递问题，决定能被传递的信息量大小）光电成像器件是光电成像系统的核心。1 固体摄像器件固体摄像器件的功能：把入射到传感器光敏面上按空间分布的光强信息（可见光、红外辐射等），转换为按时序串行输出的电信号 视频信号，而视频信号能再现入射的光辐射图像。固体摄像器件主要有三大类：电荷耦合器件（Charge C

2、oupled Device，即CCD）互补金属氧化物半导体图像传感器（即CMOS）电荷注入器件（Charge Injenction Device，即CID）一、电荷耦合摄像器件电荷耦合器件（CCD）特点）以电荷作为信号CCD的基本功能电荷存储和电荷转移CCD工作过程信号电荷的产生、存储、传输和检测的过程1. 电荷耦合器件的基本原理（1）电荷存储 构成CCD的基本单元是MOS(金属-氧化物-半导体)电容器电荷耦合器件必须工作在瞬态和深度耗尽状态（2）电荷转移以三相表面沟道CCD为例表面沟道器件，即SCCD（Surface Channel CCD）转移沟道在界面的CCD器件 体内沟道（或埋沟道CC

3、D）即 BCCD（Bulk or Buried Channel CCD）用离子注入方法改变转移沟道的结构，从而使势能极小值脱离界面而进入衬底内部，形成体内的转移沟道，避免了表面态的影响，使得该种器件的转移效率高达99.999以上，工作频率可高达100MHz，且能做成大规模器件（3）电荷检测浮置扩散输出 CCD输出信号的特点是：信号电压是在浮置电平基础上的负电压；每个电荷包的输出占有一定的时间长度T。；在输出信号中叠加有复位期间的高电平脉冲。对CCD的输出信号进行处理时，较多地采用了取样技术，以去除浮置电平、复位高脉冲及抑制噪声。2. 电荷耦合摄像器件的工作原理CCD的电荷存储、转移的概念 + 半导体的光电性质CCD摄像器件按结构可分为线阵CCD和面阵CCD按光谱可分为可见光CCD、红外CCD、X光CCD和紫外CCD可见光CCD又可分为黑白CCD、彩色CCD和微光CCD（1）线阵CCD线阵CCD可分为双沟道传输与单沟道传输两种结构（2）面阵CCD常见的面阵CCD摄像器件有两种：行间转移

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