第八章 光電式傳感器2 CCD圖像傳感器

1同學(xué)們好！CCD圖像傳感器CCD——固態(tài)圖像傳感器體積小、重量輕、析像度高、功耗低、低電壓驅(qū)動

線型CCD圖像傳感器

面型CCD圖像傳感器光電器件光像信息電信號圖像圖像傳感器？ImageSensor3數(shù)碼相機(jī)攝像機(jī)

面型CCD圖像傳感器掃描儀復(fù)印機(jī)

線型CCD圖像傳感器傳感器技術(shù)——第八章光敏元件陣列CCD圖像傳感器

光電轉(zhuǎn)換光學(xué)圖像

電信號圖像

||光強(qiáng)空間

電荷空間分布分布電荷耦合器件CCD電荷轉(zhuǎn)移器件：CTDCTD：ChargeTransferDevice電信號圖像的讀取與輸出CCD：ChargeCoupledDevice類似：移位寄存器的移位功能（1）如何獲取圖像信息？（2）怎樣實現(xiàn)電信號圖像的讀取與輸出？傳感器技術(shù)——第八章5主要內(nèi)容光敏元件陣列CCD的結(jié)構(gòu)和基本原理線型CCD圖像傳感器面型CCD圖像傳感器應(yīng)用舉例傳感器技術(shù)——第八章6一、光敏元件陣列——獲取光像信息半導(dǎo)體的光電效應(yīng)光生電子-空穴對傳感器技術(shù)——第八章——普朗克常數(shù)——入射光頻率——禁帶寬度7光積分

光電荷數(shù)量

光照強(qiáng)度、光積分時間光敏元件陣列的結(jié)構(gòu)像素1像素2像素3像素4像素5光生電子光像信息電荷空間分布8二、CCD的結(jié)構(gòu)和基本原理MOS電容結(jié)構(gòu)輸入端輸出端CCD——圖像電荷存儲、定向轉(zhuǎn)移輸出傳感器技術(shù)——第八章1、結(jié)構(gòu)勢阱：加偏壓后在金屬電極下形成的深耗盡區(qū)2、電荷存儲

輸入二極管S

輸出二極管D耗盡區(qū)：電極加正偏壓后形成的無空穴的區(qū)域耗盡區(qū)

——勢阱內(nèi)存儲少子電荷包電荷包：少子填充勢阱少子（電子）被吸引到最高正偏壓電極下電荷包傳感器技術(shù)——第八章3、電荷(少子)定向轉(zhuǎn)移——三相控制方式經(jīng)過一個時鐘脈沖周期，電荷從前一組的一個電極下，轉(zhuǎn)移到下一組的同號電極下?！姾啥ㄏ蜣D(zhuǎn)移第一組第二組三、線型CCD圖像傳感器傳感器技術(shù)——第八章12尺寸檢測13

雙行結(jié)構(gòu)的線型CCD圖像傳感器如何檢測二維圖像傳感器技術(shù)——第八章14四、面陣CCD圖像傳感器——在x、y兩個方向上實現(xiàn)電子自掃描缺點：易引起圖像模糊傳感器技術(shù)——第八章15優(yōu)點：電極結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)移單元較密。缺點：需要附加存儲器。傳感器技術(shù)——第八章16優(yōu)點：幀傳輸一次轉(zhuǎn)移完成，器件操作簡單，圖像清晰。缺點：單元設(shè)計復(fù)雜，感光面積減少?！娨晹z像系統(tǒng)最好方式。傳感器技術(shù)——第八章處理、顯示驅(qū)動電路五、應(yīng)用舉例傳感器技術(shù)——第八章——透鏡焦距——CCD長度尺寸——CCD像素間距——CCD像素數(shù)——視場范圍光學(xué)放大倍數(shù)：18（1）測量小尺寸物體傳感器技術(shù)——第八章——上端受光照的像素數(shù)——下端受光照的像素數(shù)——視場范圍19（2）測量大尺寸物體傳感器技術(shù)——第八章20CCD1：CCD2：實例1：軌道表面缺陷檢測（Cybernetix）傳感器技術(shù)——第八章傳感器技術(shù)——第八章23復(fù)印機(jī)傳感器技術(shù)——第八章24檢測系統(tǒng)構(gòu)成傳感器技術(shù)——第八章25圖像處理過程區(qū)域定位傳感器技術(shù)——第八章邊緣提取圖像分割抽取目標(biāo)傳感器技術(shù)——第八章27實例2：軌道缺件、軌枕裂縫檢測（Cybernetix）傳感器技術(shù)——第八章28Pagedétectionboulonmanquant故障1：螺栓、扣件缺失

實例3：軌道不平順檢測V車輪輪軸軸箱CCD1CCD2

紅外光源2

紅外光源1