摘 要: 本文在對CCD圖像傳感器的特性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,闡述了CCD圖像傳感器在微光電視系統(tǒng)中的應(yīng)用,重點(diǎn)討論了CCD與像增強(qiáng)器耦合方式,并指出了應(yīng)用當(dāng)中應(yīng)該注意的幾個(gè)問題及解決的途徑。
;^K4kK&f \-?@
&' : 關(guān)鍵詞: CCD ,圖像增強(qiáng),微光電視,耦合
(f*0Wp; hD5G\TR. 1 引言
CI };$4W~ &>.
w* CCD (Charge Coupled Device) ,電荷耦合器件,是一種金屬-氧化物-半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的新型器件,其基本結(jié)構(gòu)是一種密排的MOS電容器,能夠存儲(chǔ)由入射光在CCD像敏單元激發(fā)出的光信息電荷,并能在適當(dāng)相序的時(shí)鐘脈沖驅(qū)動(dòng)下,把存儲(chǔ)的電荷以電荷包的形式定向傳輸轉(zhuǎn)移,實(shí)現(xiàn)自掃描,完成從光信號到電信號的轉(zhuǎn)換。這種電信號通常是符合電視標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號,可在電視屏幕上復(fù)原成物體的可見光像,也可以將信號存儲(chǔ)在磁帶機(jī)內(nèi),或輸入計(jì)算機(jī),進(jìn)行圖像增強(qiáng)、識(shí)別、存儲(chǔ)等處理。因此,CCD器件是一種理想的攝像器件。
f(o1J|U{
/v,H%8S 2 CCD的主要特性
`1eGsd,f $Jt+>.44 與真空攝像管相比,固體攝像器件有如下特點(diǎn):
j\Z/R1RcW 9<ev]XaSl (1)體積小、重量輕、耗電少、啟動(dòng)快、壽命長和可靠性高。
^l(Kj3gM !}gC0dJ (2)光譜響應(yīng)范圍寬。一般的CCD器件可工作在400nm~1100nm波長范圍內(nèi)。最大響應(yīng)約在900nm。在紫外區(qū),由于硅片自身的吸收,量子效率下降,但采用背部照射減薄的CCD,工作波長極限可達(dá)100nm。
mz~aSbb| vQ/&iAyut (3)靈敏度高。CCD具有很高的單元光量子產(chǎn)率,正面照射的CCD的量子產(chǎn)率可達(dá)20%,若采用背部照射減薄的CCD,其單元量子產(chǎn)率高達(dá)90%以上。另外,CCD的暗電流很小,檢測噪音也很低。因此,即使在低照度下(10-21x),CCD也能順利完成光電轉(zhuǎn)換和信號輸出。
N