第八章 光电式传感器2 CCD图像传感器

1同学们好！CCD图像传感器CCD——固态图像传感器体积小、重量轻、析像度高、功耗低、低电压驱动

线型CCD图像传感器

面型CCD图像传感器光电器件光像信息电信号图像图像传感器？ImageSensor3数码相机摄像机

面型CCD图像传感器扫描仪复印机

线型CCD图像传感器传感器技术——第八章光敏元件阵列CCD图像传感器

光电转换光学图像

电信号图像

¦¦光强空间

电荷空间分布分布电荷耦合器件CCD电荷转移器件：CTDCTD：ChargeTransferDevice电信号图像的读取与输出CCD：ChargeCoupledDevice类似：移位寄存器的移位功能（1）如何获取图像信息？（2）怎样实现电信号图像的读取与输出？传感器技术——第八章5主要内容光敏元件阵列CCD的结构和基本原理线型CCD图像传感器面型CCD图像传感器应用举例传感器技术——第八章6一、光敏元件阵列——获取光像信息半导体的光电效应光生电子-空穴对传感器技术——第八章——普朗克常数——入射光频率——禁带宽度7光积分

光电荷数量

光照强度、光积分时间光敏元件阵列的结构像素1像素2像素3像素4像素5光生电子光像信息电荷空间分布8二、CCD的结构和基本原理MOS电容结构输入端输出端CCD——图像电荷存储、定向转移输出传感器技术——第八章1、结构势阱：加偏压后在金属电极下形成的深耗尽区2、电荷存储

输入二极管S

输出二极管D耗尽区：电极加正偏压后形成的无空穴的区域耗尽区

——势阱内存储少子电荷包电荷包：少子填充势阱少子（电子）被吸引到最高正偏压电极下电荷包传感器技术——第八章3、电荷(少子)定向转移——三相控制方式经过一个时钟脉冲周期，电荷从前一组的一个电极下，转移到下一组的同号电极下。——电荷定向转移第一组第二组三、线型CCD图像传感器传感器技术——第八章12尺寸检测13

双行结构的线型CCD图像传感器如何检测二维图像传感器技术——第八章14四、面阵CCD图像传感器——在x、y两个方向上实现电子自扫描缺点：易引起图像模糊传感器技术——第八章15优点：电极结构简单，转移单元较密。缺点：需要附加存储器。传感器技术——第八章16优点：帧传输一次转移完成，器件操作简单，图像清晰。缺点：单元设计复杂，感光面积减少。——电视摄像系统最好方式。传感器技术——第八章处理、显示驱动电路五、应用举例传感器技术——第八章——透镜焦距——CCD长度尺寸——CCD像素间距——CCD像素数——视场范围光学放大倍数：18（1）测量小尺寸物体传感器技术——第八章——上端受光照的像素数——下端受光照的像素数——视场范围19（2）测量大尺寸物体传感器技术——第八章20CCD1：CCD2：实例1：轨道表面缺陷检测（Cybernetix）传感器技术——第八章传感器技术——第八章23复印机传感器技术——第八章24检测系统构成传感器技术——第八章25图像处理过程区域定位传感器技术——第八章边缘提取图像分割抽取目标传感器技术——第八章27实例2：轨道缺件、轨枕裂缝检测（Cybernetix）传感器技术——第八章28Pagedétectionboulonmanquant故障1：螺栓、扣件缺失

实例3：轨道不平顺检测V车轮轮轴轴箱CCD1CCD2

红外光源2

红外光源1