智能检测技术课堂测试答案

课堂测试第三章：前6题每题5分，7、8题每题10分3.1、CCD是在半导体硅片上制作成百上千个光敏元，一个光敏元又称一个像素，在半导体硅平面上光敏元按线阵或面阵有规则地排列。3.2、目前流行的手机使用的为

（CCD、CMOS）传感器，该类型传感器还广泛用于网络摄像头、超市、楼宇监控、手机照相、汽车倒车影像

等3.3、CCD分辨率主要取决于CCD芯片的像素数，其次还受到传输效率的影响。高度集成的光敏单元可以获得高分辨率。但光敏单元的尺寸的减少将导致灵敏度的降低。3.4、三种基本色为R

G

B

3.5、出于成本若只能用一个CCD芯片，就得把彩色滤光片像马赛克一样分布在CCD所有像素上。这样的滤波片称为马赛克或拜尔滤光片。3.6、当一个像素聚集过多电荷后，溢出电荷会跑到相临像素势阱。这样电量就不能如实反映原物，下列解决方法中是目前最简单有效的是（）A、增大单位像素尺寸；B、缩短曝光时间C、简歇开关时钟电压D、溢出沟道和溢出门3.7、单CCD彩色相机成像原理如果出于价格因素考虑，一个相机只使用一个CCD芯片，那么可以考虑使用彩色滤光片像马赛克一样分布在CCD所有的像素上。最经典的滤光片因最初由拜尔所发明所以被称为马赛克滤光片或拜尔滤光片，如图3-54(a)所示，每个小格对应CCD的每个像素，每四个小格为一组，称为一个宏像素，分别由1个红色、1个蓝色和2个绿色小格构成。拜尔滤光片就是由上述不断重复的宏像素组成的。如图3-54(b)所示为白光照射拜尔滤光片后，透过红色、绿色和蓝色小格的光线分别在CCD感光元件上成像的结果。进一步，分析前述白光光源照射下的标准调色板反射的光线，经拜耳滤光片滤光后的效果。拜耳滤光片与CCD尺寸相同，其宏像素所对应的每个小格的尺寸也与CCD的像素尺寸完全一致。以左上角、右上角、左下角的宏像素为例，白光照射的标准色块对应宏像素的相应位置反射的光分别为红、蓝、红+绿，相应的光线经对应宏像素滤光后，红色的光经拜耳滤光片左上角宏像素滤光后，仅仅红色小格对应的CCD像素位置能透过此红色的光；同样蓝色的光经过右上角宏像素后，仅仅蓝色小格对应的CCD像素位置能透过此蓝色的光；同理，黄色的光经过左下角宏像素后，红色和绿色小格对应的CCD像素位置分别能透过红色和绿色的光。同理，CCD其它像素位置感受的光电荷如图图3-54(c)所示，进一步经相机处理单元将上述经拜耳滤光片滤光后的电荷量转化为R、G、B三通道的数字量。3.8、以三相CCD为例画出电荷包在t2-t7时刻的定向转移过程（仅画出时序图即可）一组控制栅电极即具有特定相序关系的三个栅电极对应一个像素，但各栅电极分别对应自己的耗尽区，t1时刻仅有为高电平，此时Q1、Q2、Q4、Q5等为在曝光完成后，各像素对应的第一栅电极所对应势阱位置处积累的电荷；t2时刻除了为高电平外，此刻也转变为高电平，则相应栅极所对应位置均形成了耗尽区即势阱，因此，前述第一栅电极所对应势阱位置处积累的电荷此时将由这两个势阱共同存储；而在t3时刻，仅为高电平，此刻所对应位置的势阱消失，仅所对应位置存在势阱，从而使得前述由、所对应两势阱共同分担的电荷，转变为全部由所对应势阱承担。三相控制栅极循环按照上述相序通电，则可实现相邻像元电荷的定向有序移动。第五章：前10题每题

分，5.11-5.13为每题

分5.1、电子能级间跃迁同时，总伴随有振动和转动能级间的跃迁5.2、习惯上将红外光区划分为三个区域：

近红外区域

、中红外区域

、远红外区域

5.3、近红外区主要对应能量更高的合频或倍频吸收；中红外光谱也属于分子振动光谱，但是它主要是

基频

的吸收5.4、近红外光随波长不断增大、散射能力

（变强，变弱），透射能力

（变强，变弱）5.5、一般认为，光谱分辨率在10-2λ数量级范围内的遥感称为高光谱(Hyper-spectral)遥感，光谱分辨率在10-3λ数量级范围内的遥感称为超光谱(Ultra-spectral)遥感。5.6、（判断题）平动和转动自由度都属于分子的振动自由度。（

）5.7、（判断题）分子吸收红外辐射由基态振动能级向第一振动激发态跃迁产生的基频吸收峰，其数目等于计算得到的振动自由度。（

）5.8、专门用于遥感处理的软件的名称为（）A、SPSSB、ENVIC、MNFD、PPI5.9、（多选题）产生红外吸收的条件有（）A、分子振动过程中其偶极矩必须不发生变化B、辐射与物质之间耦合作用C、红外辐射的能量必须小于分子振动能级差D、辐射光子的能量与发生振动跃迁所需跃迁能量相等5.10、（多选题）红外光线的能量要被分子基团所吸收，必须满足（）A、产生振动都能引起红外吸收B、光辐射的能量恰好满足分子振动能级跃迁所需要的能量C、振动过程中，必须有偶极矩的改变D、分子振动中必须存在谐性振动E、辐射频率与偶极子频率相匹配时5.11、（多选题）常用来评定模型质量好坏的统计量有（）A、预测相对标准偏差(RPD)B、多元线性回归(MLR)C、预测集样品的标准偏差(SEP)D、相关系数(R)E、Fisher判别分析F、比值光谱指数RSI(ratiospectralindex)5.12、分别计算“水分子-极性分子”与“二氧化碳分子-线性分子”的振动自由度？（可添加适当的文字说明）水分子振动自由度为：3N-3-3=3*3-3-3=3二氧化碳分子振动自由度为：3N-3-2=3*3-3-2=45.13、简述近红外高光谱成像与常规全色图像、近红外光谱分析的区别联系？遥感领域一般认为，光谱分辨率在10-2λ数量级范围内的遥感称为高光遥感。在高光谱影像中每个物体的每一像元或像元组都包含一个特有的连续光（波）谱，即可形成彩色图片。正是这一光谱在经大气校正后可作为识别这一地物的特征参量。因此高光谱仪的测试结果能获取图像中任何一点的光谱，可以通过分析光谱可得知化学成分等的信息。常规全色图像是单通道的，其中全色是指全部可见光波段0.38至0.76um，全色图像为这一波段范围的混合图像。因为全色图像是单波段，所以在图上显示为灰度图片。全色遥感图像一般空间分辨率高，但无法显示地物色彩，也就是图像的光谱信息少。近红外光谱则主要对应由于分子振动非谐性而产生的从基态向高振动能级跃迁时的倍频和合频吸收，主要包括含氢基团X-H(X，C、N、O)振动。由于不同基团或同一基团在不同化学环境中的吸收波长和吸收强度有着明显的差别，所以近红外谱能够反映丰富的结构和组成信息。但近红外光谱分析技术测试灵敏度相对较低；标样进行校正对比；由于近红外光谱中信息强度低，因此组分在近红外光谱中谱峰强度较弱，影响近红外测量的检测限；由于样品未经预处理，因此样品状态、测定方式和测定条件都会影响测量结果，使近红外光谱的变动性大；由于测定的