文档介绍：第四章第四章光电成像器件光电成像器件??概述: 概述: ?光电成像器件是指能够输出图象信息的一类器件,其功能大致可归为以下两类: ?1、使不可见光图象(红外、紫外)变为可见光图象?2、使光学图象变为电视信号?光学图像的实质:一特定光强度的空间分布。??光电成像器件的发展光电成像器件的发展??近年来,利用光电成像器件构成图像传感器近年来,利用光电成像器件构成图像传感器进行光学图像处理与图像测量已成为现代光进行光学图像处理与图像测量已成为现代光学仪器、现代测控技术的重要发展方向。它学仪器、现代测控技术的重要发展方向。它广泛应用于遥感、遥测技术、图形图像测量广泛应用于遥感、遥测技术、图形图像测量技术和监控工程等,成为现代科学技术的重技术和监控工程等,成为现代科学技术的重要组成部分。要组成部分。??1934 1934 年研制出年研制出光电像管光电像管,应用于广播电视摄,应用于广播电视摄像。它的灵敏度相当低,要达到现在图像信噪像。它的灵敏度相当低,要达到现在图像信噪比的要求,需要不低于比的要求,需要不低于 10000 lx 10000 lx 的照度,这是的照度,这是它的应用范围受到很大限制。它的应用范围受到很大限制。??1947 1947 年年超正析摄像管超正析摄像管面世,使最低照度降至面世,使最低照度降至 2000 lx 2000 lx 。。??1954 1954 年灵敏度较高的年灵敏度较高的视像管视像管投入市场。其成投入市场。其成本低,体积小,灵敏度和分辨率都较高,但不本低,体积小,灵敏度和分辨率都较高,但不适用于高速场合和彩色应用。适用于高速场合和彩色应用。??1965 1965 年, 年, 氧化铅管氧化铅管成功代替正析摄像管, 成功代替正析摄像管, 广泛应用于彩色电视摄像机。它使彩色电视广泛应用于彩色电视摄像机。它使彩色电视广播摄像机的发展产生了一个飞跃。广播摄像机的发展产生了一个飞跃。??1976 1976 年前后,又相继出现灵敏度更高,成年前后,又相继出现灵敏度更高,成本更低的本更低的硒像管和硅靶管硒像管和硅靶管。。??1970 1970 年,美国贝尔实验室发表电荷耦合器年,美国贝尔实验室发表电荷耦合器件( 件( D )原理,从此光电成像器件的发展)原理,从此光电成像器件的发展进入了一个新的阶段进入了一个新的阶段———— D 固体摄像器件固体摄像器件的发展阶段。的发展阶段。??成像转换过程有四个方面的问题需要研究: 成像转换过程有四个方面的问题需要研究: ??能量方面能量方面————物体、光学系统和接收器的光度学、物体、光学系统和接收器的光度学、辐射度学性质,解决能否探测到目标的问题辐射度学性质,解决能否探测到目标的问题??成像特性成像特性————能分辨的光信号在空间和时间方面能分辨的光信号在空间和时间方面的细致程度,对多光谱成像还包括它的光谱分辨的细致程度,对多光谱成像还包括它的光谱分辨率率??噪声方面噪声方面————决定接收到的信号不稳定的程度或决定接收到的信号不稳定的程度或可靠性可靠性??信息传递速率方面信息传递速率方面成像特性、噪声成像特性、噪声————信息传递问题,决定能被传信息传递问题,决定能被传递的信息量大小递的信息量大小光电成像器件是光电成像系统的核心光电成像器件是光电成像系统的核心变像管变像管像管像管( (把不可见光图像变成可把不可见光图像变成可( (无扫描无扫描) ) 见光图像的真空光电管见光图像的真空光电管) )图像增强器图像增强器分类分类真空真空( (把极低亮度光学图像变为把极低亮度光学图像变为光电器件光电器件足够亮度图像的真空光电管足够亮度图像的真空光电管) ) 光电成光电成光电导式摄像管光电导式摄像管( (视像管视像管, ,无移区无移区) ) 像器件像器件摄像管摄像管二次电子导电二次电子导电( (电子束电子束光电发射式光电发射式摄像管摄像管(SEC) (SEC) 扫描扫描) )摄像管摄像管( (有移像区有移像区) )硅增强靶摄像管硅增强靶摄像管(SIT) (SIT) 固体成像器件固体成像器件(CCD (CCD 、、 CMOS) CMOS) ??摄像器件分类: 摄像器件分类: 内光电导效应型内光电导效应型外光电效应型外光电效应型光电像管光电像管 Iconoscope Iconoscope 超光电像管超光电像管 super Iconoscope super Iconoscope 正析像管正析像管 Orthicon Orthicon 超正析像管超正析像管 super super Orthicon Orthicon 视像管视像管 Vidcon Vidcon 氧化铅管氧化铅管 Plumbicon Plumbicon 硒***锑管硒***锑管 Saticon Saticon 硅靶管硅靶管电