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CCD圖像傳感器在微光電視系統(tǒng)中的應(yīng)用
摘 要： 本文在對(duì)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(wèn)題及解決的途徑。
關(guān)鍵詞： CCD ，圖像增強(qiáng)，微光電視，耦合
1 引言
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?huà)呙瑁瓿蓮墓庑盘?hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。這種電信號(hào)通常是符合電視標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號(hào)，可在電視屏幕上復(fù)原成物體的可見(jiàn)光像，也可以將信號(hào)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。
2 CCD的主要特性
與真空攝像管相比，固體攝像器件有如下特點(diǎn)：
（1）體積小、重量輕、耗電少、啟動(dòng)快、壽命長(zhǎng)和可靠性高。
（2）光譜響應(yīng)范圍寬。一般的CCD器件可工作在400nm～1100nm波長(zhǎng)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(zhǎng)極限可達(dá)100nm。
（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(cè)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(hào)輸出。
（4）動(dòng)態(tài)響應(yīng)范圍寬。CCD的動(dòng)態(tài)響應(yīng)范圍在4個(gè)數(shù)量級(jí)以上最高可達(dá)8個(gè)數(shù)量級(jí)。
（5）可達(dá)很高的分辨率，線(xiàn)陣器件已有7000像元，可分辨最小尺寸7μm；面陣器件己達(dá)4096像元 4096像元，CCD攝像機(jī)分辨率已超過(guò)1000線(xiàn)以上。
（6） 易與微光像增強(qiáng)器級(jí)聯(lián)耦合，能在低光條件下采集信號(hào)。
（7）抗過(guò)度曝光性能。過(guò)強(qiáng)的光會(huì)使光敏元飽和，但不會(huì)導(dǎo)致芯片毀壞。
基于以上特性，將CCD用于微光電視系統(tǒng)中，不僅可以提高系統(tǒng)終端顯示圖象的質(zhì)量，而且可以利用
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