CCD图像传感器在微光电视系统中的应用

时间：2023-05-01 11:33:24 电子通信论文我要投稿

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CCD图像传感器在微光电视系统中的应用

摘要：本文在对CCD图像传感器的特性进行分析的基础上，阐述了CCD图像传感器在微光电视系统中的应用，重点讨论了CCD与像增强器耦合方式，并指出了应用当中应该注意的几个问题及解决的途径。

CCD图像传感器在微光电视系统中的应用

关键词： CCD ，图像增强，微光电视，耦合

1 引言

CCD (Charge Coupled Device) ，电荷耦合器件，是一种金属－氧化物－半导体结构的新型器件，其基本结构是一种密排的MOS电容器，能够存储由入射光在CCD像敏单元激发出的光信息电荷，并能在适当相序的时钟脉冲驱动下，把存储的电荷以电荷包的形式定向传输转移，实现自扫描，完成从光信号到电信号的转换。这种电信号通常是符合电视标准的视频信号，可在电视屏幕上复原成物体的可见光像，也可以将信号存储在磁带机内，或输入计算机，进行图像增强、识别、存储等处理。因此，CCD器件是一种理想的摄像器件。

2 CCD的主要特性

与真空摄像管相比，固体摄像器件有如下特点：

（1）体积小、重量轻、耗电少、启动快、寿命长和可靠性高。

（2）光谱响应范围宽。一般的CCD器件可工作在400nm～1100nm波长范围内。最大响应约在900nm。在紫外区，由于硅片自身的吸收，量子效率下降，但采用背部照射减薄的CCD，工作波长极限可达100nm。

（3）灵敏度高。CCD具有很高的单元光量子产率，正面照射的CCD的量子产率可达20％，若采用背部照射减薄的CCD，其单元量子产率高达90％以上。另外，CCD的暗电流很小，检测噪音也很低。因此，即使在低照度下(10-21x)，CCD也能顺利完成光电转换和信号输出。

（4）动态响应范围宽。CCD的动态响应范围在4个数量级以上最高可达8个数量级。

（5）可达很高的分辨率，线阵器件已有7000像元，可分辨最小尺寸7μm；面阵器件己达4096像元 4096像元，CCD摄像机分辨率已超过1000线以上。

（6）易与微光像增强器级联耦合，能在低光条件下采集信号。

（7）抗过度曝光性能。过强的光会使光敏元饱和，但不会导致芯片毁坏。

基于以上特性，将CCD用于微光电视系统中，不仅可以提高系统终端显示图象的质量，而且可以利用

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