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1、測(cè)控技術(shù)與儀器學(xué)習(xí)小組小組成員：劉文華楊亮馮鵬李經(jīng)緯我們的口號(hào)——思想有多遠(yuǎn)，我們就能走多遠(yuǎn)?。茫茫膱D像傳感器----------------------------------ChargedCoupledDevice(電荷藕合器件圖像傳感器)CCD傳感器概論電子耦合組件即chargedcoupleddevice，它就像傳統(tǒng)相機(jī)的底片一樣的感光系統(tǒng)，是感應(yīng)光線的電路裝置，你可以將它想象成一顆顆微小的感應(yīng)粒子，鋪滿在光學(xué)鏡頭后方，當(dāng)光線與圖像從鏡頭透過、投射到ccd表面時(shí)，ccd就會(huì)產(chǎn)生電流，將感應(yīng)到的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成數(shù)碼資料儲(chǔ)存在相機(jī)內(nèi)部的閃速存儲(chǔ)器或內(nèi)置硬盤卡
2、內(nèi)。ccd像素?cái)?shù)目越多、單一像素尺寸越大，收集到的圖像就會(huì)越清晰。CCD圖像傳感器的組成第一層，微鏡頭；第二層，濾色片；第三層，感光元件.CCD圖像傳感器的每一個(gè)感光元件由一個(gè)光電二極管和控制相鄰電荷的存儲(chǔ)單元組成光電管當(dāng)然是捕捉光子用的，它將光子轉(zhuǎn)化成電子，收集到的光線越強(qiáng)產(chǎn)生的電子數(shù)量就越多，電子信號(hào)強(qiáng)了當(dāng)然就越容易被記錄而越不容易丟失，圖像細(xì)節(jié)就更豐富了。CCD傳感器是一種特殊的半導(dǎo)體材料，由大量獨(dú)立的感光二極管組成，一般按照矩陣形式排列，相當(dāng)于傳統(tǒng)相機(jī)的膠卷。目前，CCD的種類有很多，其中面陣型CCD是主要應(yīng)用在數(shù)碼相機(jī)中。它是由許多單個(gè)感光二極管
3、組成的陣列，整體呈正方形，然后像砌磚一樣將這些感光二極管砌成陣列來組成可以輸出一定解析度圖像的CCD傳感器。CCD傳感器的成像原理是使用感光二極管將光線轉(zhuǎn)換為電荷，當(dāng)拍攝者對(duì)焦完畢按下快門的時(shí)候，光線通過打開的快門（目前消費(fèi)級(jí)數(shù)碼相機(jī)基本都是采用電子快門）透過馬賽克色塊射入在CCD圖像傳感器上，感光二極管在接受光子的撞擊后釋放電子，所產(chǎn)生電子的數(shù)目與該感光二極管感應(yīng)到的光成正比。當(dāng)本次曝光結(jié)束之后，每個(gè)感光二極管上含有不同數(shù)量的電子，而我們?cè)陲@示器上面看到的數(shù)碼圖像就是通過電子數(shù)量的多與少來進(jìn)行表示和儲(chǔ)存，然后控制電路從CCD中讀取圖像，進(jìn)行紅R、綠G和藍(lán)
4、B三原色合成，并且放大和將其數(shù)字化，這些數(shù)字信號(hào)被存入數(shù)碼相機(jī)的緩存內(nèi)，最后寫入相機(jī)的移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)完成數(shù)碼相片的拍攝。CCD傳感器有兩種第一、特殊CCD傳感器，如紅外CCD芯片（紅外焦平面陣列器件）、高靈敏度背照式和電子轟擊式CCD、EBCCD等，另外還有大靶面如2048×2048、4096×4096可見光CCD傳感器、寬光譜范圍（紫外光→可見光→近紅外光→3-5μm中紅外光→8-14um遠(yuǎn)紅外光)焦平面陣列傳感器等。目前已有商業(yè)化產(chǎn)品,并廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。第二、通用型或消費(fèi)型CCD傳感器在許多方面都有較大地進(jìn)展，總的方向是提高CCD攝像機(jī)的綜合性能。C
5、CD傳感器技術(shù) 發(fā)展的五個(gè)趨勢(shì)CCD傳感器的像面尺寸向集成化各輕量化方向的發(fā)展:由于制造CCD傳感器的硅片和加工成本都很高，所以很希望一片6.5英寸的硅片上光刻出更多的CCD傳感器芯片；以由于光刻機(jī)的進(jìn)步，所以在仍保持具有很高靈敏度的特性下，CCD傳感器的尺寸向1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸的方向發(fā)展在1993年，1/2英寸的CCD傳感器占總產(chǎn)量的5%;1/4英寸的CCD傳感器占總產(chǎn)量的10%;1/3英寸的CCD傳感器占總產(chǎn)量的85%。。在1997年，在總產(chǎn)量比1993年增200%以上的情況下，1/2英寸的CCD傳感器仍有很大發(fā)展，已占總產(chǎn)
6、量的15%（1/2英寸由于靶面較大仍有許多場(chǎng)合需要，尤其在科研領(lǐng)域中如MTV1881EX、MTV-2821CB攝像機(jī)）；1/4英寸的CD傳感占總產(chǎn)量的60%。也就是說，1/2英寸較大靶面尺寸CCD傳感器仍有很大增長(zhǎng)。CCD傳感器向高素?cái)?shù)、多制式發(fā)展各種CCD傳感器的像面尺寸在減少，但其像素?cái)?shù)在增加，已由早期的512（H）×596(V)向795（H）×596（V）發(fā)展,甚至出現(xiàn)超過百萬像素的CCD傳感器。為提高水平方向和垂直方向的分辨能力，已從通常的隔行掃描向逐行掃描格式發(fā)展。降低CCD傳感器的工作電壓、減少功耗在初期研制的CCD攝像機(jī)有+24V、+22V、
7、+17V和+5V等，目前通用的為+12V。為配合PC攝像機(jī)和網(wǎng)絡(luò)圖像傳輸?shù)膽?yīng)用，逐步以+12V和+5V兩種工作電壓為主。提高CCD攝像機(jī)的制造效率為了降低CCD攝像機(jī)的制造成本，實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)化生產(chǎn)，制造廠家追求緊密性結(jié)構(gòu)，致力于CCD攝像機(jī)的小型化，即由DipOnBoard（DOB）過錫板工藝改進(jìn)為ChipOnBoard（COB）板上連接IC芯片的貼片方式。到目前為止，已實(shí)現(xiàn)多層板的MultiChipModule（MCM）多芯片集成模組化制造技術(shù)。CCD攝像機(jī)的數(shù)字化在制造CCD攝像機(jī)時(shí)，從以往的Analog模擬系統(tǒng)逐步實(shí)現(xiàn)DSP數(shù)位化處理，可以借助電子計(jì)
8、算機(jī)和專門軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)CCD攝像機(jī)，特別是對(duì)彩色CCD攝像機(jī)的各
