ccd简介PPT20101124..

CCD工作原理
用于暂时存储感光后产生的电荷
暂时存储并行寄存器的模拟信号并将 电荷转移放大 用于放大微弱电信号
将电信号转换为数字信号
CCD工作原理
隔行传输方式（行间转移型）
产生电荷
入射光线
并行寄存器
串行寄存器
数字信号
模拟寄存器 模数转换器
隔行传输方式（行间转移型）详细过程
1.产生电荷：场信号的正扫描期，感光二极 管将光强转换为电子并在感光区积累 2.转移电荷： a.场消隐期，电荷转移到垂直存储区 b.场正扫描期（行扫描的逆扫描 期），电荷被转移 到水平存储单元中，且每个垂直栅只转 移一个电荷，保证水 平输出一行像素 c.行扫描正扫描期：水平存储单元里 电荷向左移，依次完成 一行图像－＞一幅图像的输出 备注：行场扫描，是通过控制电子束在水平方向从左到右和垂直方向从上到下 有规律运动形成的光栅。水平方向的扫描叫行扫描，垂直方向的扫描叫场扫描，
四个像点构成一个像素：红蓝各一个像点，剩下 为绿色（人对绿色较敏感） 备注：也有4色CCD，即将其中一个绿色换位翡翠 绿色（Sony公司）
CCD组成
CCD阵列： 通过光刻方式成行*列的矩阵 状，每个单元称作像素单元
像素： 图像的最小视觉显示单位 像素单元： 由一个光感区、电荷存储区、 电荷转移区、益漏沟槽、电极等 组成
CCD组成
CCD开口率： CCD感光区面向光线入射处的面积， 一般只有50%左右 感光面积越大，光感二极管采集的光 线越多，成像质量越好． 改善方式： Ａ．加微透镜（Sony公司） Ｂ．SupperＣＣＤ（改变CCD阵列的排 列方式，增大开口率） C．其它增加感光面积、提高光线利用 率的方式，采用更好的图像处理算法 的CCD
CCD是于1969年由美国贝尔实验室（Bell Labs）的维 拉·博伊尔(Willard S. Boyle)和乔治·史密斯 （George E. Smith）所发明的。
CCD分类
工作方式: 帧转移型(FT方式),行间转移型(ＩＴ),行帧转移型 （ＦＩＴ） 扫描方式: 逐行(全帧),隔行 隔行扫描: 隔行扫描就是每一帧图像被分割为两场，每一场包含 了一帧中所有的奇数扫描行或者偶数扫描行，通常是 先扫描奇数行得到第一场，然后扫描偶数行得到第二 场。 物理结构：表面CCD 埋沟CCD
合称“行场扫描”。
全帧（帧转移型）详细过程
1.产生电荷：场信号的正扫描期，感光二极 管将光强转换为电子并在感光区积累 2.转移电荷： a.场消隐期，所有电荷转移到下 方矩阵中 b.水平消影期间（行扫描的逆扫 描期），电荷被转移至最下端的寄 存器，寄存器按时序将不同像素的 电荷水平输出，此时电荷被转换成 视频信号，一副图像输出
CCD成像原理简介
目录
1 3 2 3 3 4 3 5 CCD简介
CCD发展
CCD应用 CCD组成 CCD工作原理
6 3
ຫໍສະໝຸດ Baidu
CCD指标简介
CCD简介
CCD，英文全称：Charge-coupled Device，中文全称： 电荷耦合元件。可以称为CCD图像传感器。CCD是一种 半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。
4、2003年,第四代超级CCD:(Super CCD SR)是在CCD传感器的表面 每个微透镜下都带有两个光敏二极管，其中一个负责捕捉较为敏感 的黑色以及正常光线标准下的信号，而另一个则负责捕捉亮度更高 的区域部分信号，两个光敏二极管分别捕捉的光信号再通过相机合 成为一张完整的照片，从而提供了超越普通CCD多达二档光圈的惊人 动态响应。
CCD发展
富士公司：
1、1999年，第一代超级CCD：八角形的光电二极管和蜂窝状的像 素排列,感光面积与光线利用率都大有提升，并荣获“沃尔特.科索 诺基奖”. 2、2001年,第二代超级CCD:像素数比第一代超级CCD提高，噪音也 大大降低，拍出的图像锐度更高。
3、2002年，第三代超级CCD:它以实现ISO1600和以30幅每秒的速 率拍摄VGA电影为特征，采用了新的图像处理算法和芯片技术.
固态CCD应用
自动测量 图像识别 在线检查、识别与控制
天文检测，军事应用
传真机、扫描仪等
CCD组成
ＣＣＤ分为三层 微透镜头： 就像人的眼镜， 扩展受光面积 分色镜片： CCD是色盲，分 色镜头让CCD可以 感应不同颜色的 光线 CCD阵列： •感光 •存储 •转移电荷
微透镜头 分色镜片 CCD阵列
彩色CCD工作原理
CCD并不能识别光的颜色，只能识别强弱，如何识别彩色图像？
方案一：三基色CCD方案
红色（Ｒ） 一副图像 分离 绿色（Ｇ） 蓝色（Ｂ）
三基色CCD原理： 用三块CCD对三基色独立感光，根据 需要，再合成彩色图像信号
彩色CCD工作原理
方案二：彩色单CCD方案
在CCD上覆盖RGB滤光片，以1:2:1方式 构成
CCD发展
Sony公司：
1、HAD传感器（80年代初期） 最早推出的支持可变速电子快门产品 2、ON-CHIP MICRO LENS（80年代后期） 在每个感光二级管前增加微小镜片，增大开口率 3、SUPER HAD CCD（90年代中期） 将微小镜片进行改良，进一步提升了开口率 4、NEW STRUCTURE CCD（1998年） 在镜头F值不断增大情况下，进入摄像机内斜光增多，在彩色 滤光片和遮光膜之间再加上一层内部的镜片，提升斜光利用率，增 大光利用率 5、EXVIEW HAD CCD（1999年） 利用“EXVIEW HAD CCD”技术，使CCD可感红外光 6、四色滤光技术（2003年7月） 采用RGBE（E为亮蓝色）四色滤光标准，能耗降低30%
全转（行帧转移型）详细过程
垂直移位寄存器
1.产生电荷：场信号的正扫描期，感光二极 管将光强转换为电子并在感光区积累 2.转移电荷： a.场消隐期，所有电荷转移到垂直移 位寄存器中，伴随消隐的进行，所有电 荷被转移到下方遮光区的寄存器中 b. 水平消影期间（行扫描的逆扫描 期），电荷被转移至最下端的寄存器， 寄存器按时序将不同像素的电荷水平输 出，此时电荷被转换成视频信号，一副 图像输出