光电成像原理与技术 第一章 绪论
光电成像原理与技术第一节
突破灵敏度的限制
光电成像原理与技术
Ch2（一）：什么是光电成像技术？ 距离选通三维计算成像技术
光电成像原理与技术
Ch2（一）：什么是光电成像技术？ 对于电磁场：Maxwell方程组得出结论： 距离选通三维计算成像技术 全部电磁波段都可以成像，像空间两点的距离大 于衍射极限，可分辨出其间的光强分布，也就构成图像 信息。 成像分辨力决定于：
光电成像原理与技术
Ch2（一）：什么是光电成像技术？ 2、光电成像技术本质：扩展人眼的视觉特性 距离选通三维计算成像技术 80%信息来自于视觉 距离选通三维计算成像应
人眼视觉的局限性： 距离 选通成像技 术展望 距离 选通三 维激光成像技 术 空间 时间 灵敏度 光谱 分辨力
光电成像原理与技术
光电成像原理与技术
Ch2（二）：光电成像技术沿革及应用 2、光电成像系统实现的途径及应用 微光（可见光）成像技术 白天应用：CCD，CMOS，各种特殊相机 天文相机：
最古老星系 行星相机
麒麟星座
光电成像原理与技术
Ch2（二）：光电成像技术沿革及应用 2、光电成像系统实现的途径及应用 微光（可见光）成像技术 白天应用：CCD，CMOS，各种特殊相机 高速摄影：
光电成像原理与技术
Ch2（二）：光电成像技术沿革及应用 2、光电成像系统实现的途径及应用 红外热成像技术 夜视应用：目标侦察、观瞄、导航、制导等军事应用 公安侦察、边海防、海上缉私等公安应用 FLIR公司
光电成像原理与技术
Ch2（二）：光电成像技术沿革及应用 2、光电成像系统实现的途径及应用 红外热成像技术 夜视应用：目标侦察、观瞄、导航、制导等军事应用 公安侦察、边海防、海上缉私等公安应用
光电成像原理与技术
光电成像原理与技术考试要点概要
光电成像原理与技术考试要点第一章：1. 试述光电成像技术对视见光谱域的延伸以及所受到的限制。
答:[1]电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间的定量关系，通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题[2] 收到的限制：当电磁波的波长增大时，所能获得的图像分辨力将显著降低。
对波长超过毫米量级的电磁波而言，用有限孔径和焦距的成像系统所获得的图像分辨力将会很低。
因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。
目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像。
除了衍射造成分辨力下降限制了将长波电磁波用于成像外，用于成像的电磁波也存在一个短波限。
通常把这个短波限确定在X射线（Roentgen射线与y射线（Gamma射线波段。
这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力，所以，宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。
2. 光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用？光电成像技术突破了人眼的哪些限制？答:[1]应用:（1人眼的视觉特性（2各种辐射源及目标、背景特性（3大气光学特性对辐射传输的影响（4成像光学系统（5光辐射探测器及致冷器（6信号的电子学处理（7图像的显示[2]突破了人眼的限制：（1可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力（2可以拓展人眼对微弱光图像的探测能力（3可以捕捉人眼无法分辨的细节（4可以将超快速现象存储下来3. 光电成像器件可分为哪两大类？各有什么特点？答:［1］直视型:用于直接观察的仪器中，器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分,可直接显示输出图像，通常使用光电发射效应，也成像管.［2］电视型:于电视摄像和热成像系统中。
器件本身的功能是完成将二维空间的可见光图像或辐射图像转换成一维时间的视频电信号使用光电发射效应或光电导效应，不直接显示图像.4. 什么是变像管？什么是像增强器？试比较二者的异同。
答:［1］变像管:接收非可见辐射图像，如红外变像管等，特点是入射图像和出射图像的光谱不同。
［2］像增强器：接收微弱可见光辐射图像，如带有微通道板的像增强器等，特点是入射图像极其微弱，经过器件内部电子图像能量增强后通过荧光屏输出人眼能够正常观看的光学图像。
光电系统设计(第一章、绪论)
光电系统应满足预定的功能要求，包括光信号的输入、转换、传输和输出等。
功能性原则
高效性原则
稳定性原则
可维护性原则
光电系统应具有较高的能量转换效率和信号传输质量，以减少能源浪费和信号失真。
光电系统应具有稳定的性能，能够适应不同的环境条件和工作状态，保证系统的可靠性和稳定性。
光电系统的设计应便于安装、调试、使用和维护，降低系统的生命周期成本。
利用光电系统的非接触、高精度测量等优点，实现工业自动化、环境监测等领域的高精度测量和控制系统。
传感领域
0
利用光电系统的无创、无痛等优点，实现医学影像、生物组织检测等领域的光学仪器和设备。
医疗领域
0
利用光电系统的光谱分析、荧光分析等技术，实现食品安全、环境保护等领域的高灵敏度检测系统。
检测领域
0
光电系统的应用领域
光电系统设计（第一章、绪论）
TITLE
演讲人姓名
Ⅰ
contents
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Ⅱ
绪论 光电基础知识 光电系统设计基础 光电系统的性能指标 光电系统的应用案例
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目录
绪论
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光电系统概述
光电系统的基本组成
光电系统通常包括光子发射器、光子探测器、光子传输通道和信号处理电路等部分。
光电材料与器件的分类
03
光电材料与器件的发展趋势
随着科技的发展，光电材料与器件在性能和集成度方面不断提升，未来将有更多的创新和应用。
01
光电材料分类
光电材料包括无机材料、有机材料和复合材料等类型。
02
光电器件分类
光电器件包括光电管、光电倍增管、光电二极管和光电晶体管等类型。
光电成像原理与技术
第一章 绪论
1.1 关于光电成像技术
什么是光电成像技术
AN/AVS-9
AN/PVS-7D
什么是光电成像技术
AN/AVS-9
AN/PVS-7D
什么是光电成像技术
• 以光电子理论、半导体物理和光电转换技术为基础，通 过各类光电成像器件将景物三维的自然反射、辐射转 换 成完成二维景物图像的技术。
长波限：亚毫米波成像（THz波段），分辨率低 短波限：X射线（Roentgen射线） 射线（Gamma射线）
具有强穿透力 (宇宙射线难以在普通条件下成像) 光电成像电磁波谱范围：无线电超短波到射线 有效波谱：亚毫米波、红外辐射、可见光、紫外辐射、X射线、 射线
1.1 关于光电成像技术
1.1.2 光电成像技术的分类与应用 领域
作
用
距
离
热痕成像
远
可透过伪装和复杂背景
红外热成像应用领域
❖ 军事应用 ❖警用安防 ❖电力 ❖冶金 ❖石化 ❖制造业
在线过程监控
❖ 建筑检测 ❖食品检测 ❖ 消防救援、海上搜救 ❖ 科研研究、遥感监测 ❖ 动物研究与诊疗 ❖ 医疗诊断、运动康复
红外热成像应用领域
❖ 军事应用
红外热成像应用领域
❖ 警用安防
光电成像技术的本质－扩展人眼的视觉性能
❖ 视见光谱域的延伸(图像变换技术) ❖ 视见灵敏阈的扩展(图像增强技术) ❖ 视见响应时间的拓展 (图像记录、存储技术) ❖ 视见距离的延伸 (图像传输技术) ❖ 视见分辨力的提升(同时使用图像增强与视角放大，提升对比度)
视见光谱域的延伸——受到一定限制
d 0.61 nsin( )
小结
❖ 光电成像技术通过图像增强、变换、记录、存储、传输等技术 手 段，从视觉灵敏度上光谱响应范围上、时间上、空间上纷纷 拓展 了人眼视觉的局限，广泛应用于人类生活的各个领域。
光电成像原理与技术答案
光电成像原理与技术答案【篇一：光电成像原理与技术总复习】t>一、重要术语光电成像技术、像管、变像管、像增强器、摄像管（器）、明适（响）应、暗适（响）应、人眼的绝对视觉阈、人眼的阈值对比度、人眼的光谱灵敏度（光谱光视效率）、人眼的分辨率、图像的信噪比、凝视、凝视中心、瞥见时间、瞥见孔径、辐射度量、辐射功率、辐射强度、辐亮度、辐照度、辐射出照度、光度量、光能、光能密度、光通量、光亮度、光出射度，照度，发光强度，光亮度；坎（凯）德拉、流明、勒克司、视见函数、朗伯辐射体、气溶胶粒子、云、雾、霾、霭、大气消光、大气散射、大气吸收、大气能见度（能见距离）、大气透明度、电子透镜、光电子图像、亮度增益、等效背景照度、畸变、像管分辨力（率）、正（负）电子亲（素）和势、负电子亲和势、光电发射的极限、电流密度、mcp的饱和电流密度、荧光、磷光、表面态、微光夜视仪、照明系统的光强分布、成像系统的极限分辨力、选通技术、靶、惰性（上升惰性、衰减惰性）、摄像管的分辨力、动态范围、靶网、居里温度、热释电靶的单畴化、ccd的开启电压、ccd的转移效率、界面态“胖0”工作模式、光注入、电注入。
二、几个重要的效应1. 光电转换效应（内/外）2. 热释电能转换效率（应）3. 三环效应4. mcp的电阻效应/充电效应三、几个重要定律1. 朗伯余弦2. 基尔霍夫3. 黑体辐射（共4个）4. 波盖尔15. 斯托列托夫6. 爱因斯坦四、重要结构及其工作原理、特点1. 直视型光电成像器件的基本结构、工作原理2. 非直视型（电视型）光电成像器件的基本结构、工作原理3. 人眼的结构及其图像形成过程4. 大气层的基本构成、结构特点5. 像管的结构及其成像的物理过程6. 光阴极实现辐射图像光电转换的物理过程（光电发射过程）7. 电子光学系统的基本结构及其成像过程8. 荧光屏的结构及其发光过程9. 光谱纤维面板的结构及其成像原理10. 微通道板（mcp的结构及其电子图像的倍增原理）11. 主动红外成像系统结构及其成像过程12. 夜视成像系统结构及其成像过程13. 摄像管的结构及其工作原理14. 光电导摄像管的结构及其工作原理15. 热释电摄像管的结构及其工作原理16. 电子枪的结构及其工作原理17. mos电容器的结构及其电荷存储原理、18. ccd的结构及其电荷传输原理19. 埋沟ccd（bccd）的结构及其工作原理220. 线阵ccd的结构及其成像原理五、关键器件、系统的性能参数1. 表征光电成像器件的性能参数2. 大气辐射传输过程中，影响光电成像系统的因素3. 表征像管的性能参数4. 表征mcp的性能参数5. 微光成像系统的性能影响因素6. 摄像管的主要性能参数7. 热释电靶的主要性能参数8. 表征ccd的物理性能参数六、其他1. 辐射源的辐射能量所集中的波段2. mcp的自饱和特性3. 像管的直流高压电源的要求4. 受激辐射可见光的条件5. 计算第三章、第四章题型及分值分布：1. 术语解释（15分）2. 选择题（20分）3. 简述题（35分）4. 计算题（30分）各章习题：3第一章（29页）：4、5、6、7第二章（53页）：6、9第三章（84页）：2、3、8、9、13、14第四章（106页）：1、6第五章（209页）：1、3、4、8、10第六章（244页）：1、3、5、24、26第七章（295页）：1、2、5、6、7、10、12、16、18第八章（366页）：1、2、4、6、7整理by:??/???4【篇二：《光电成像原理与技术》教学大纲】英文名称：principle and technology of photoelectric imaging学分：3.5 学时：56(理论学时：56)先修课程：半导体物理、电动力学、应用光学、物理光学一、目的与任务本课程为电子科学与技术专业（光电子方向）的专业教育必修课程。
第一章_光电成像技术概论
域。
人类视觉系统的局限 性
灵敏度
光 谱
分辨力
空 间
时 间
夜 视
非可见光
微小
遥视
记 录
人眼的局限性大大地限制了人类获得光信息的 能力，因而需要扩展人眼的功能。
第一，要扩展人眼在低照度下的视觉能力，提供各种 夜视装备以便能在低照度下进行科研和生产活动，或 在夜间进行侦察和战斗。 第二，要扩展人眼对电磁波波段的敏感范围。已制成 将红外线、紫外线和 X射线的光图像转换成可见光图 像的直视式或电视式光电子学装置。利用这些原理还 可以扩展到观察中子和其他带电粒子所形成的图像。 第三，要扩展人眼对光学过程的时间分辨本领，例如 已经做到在几十飞秒（1015 秒）内就可观察到信息的 变化。
（SPRITE)、热释电探测器）。
人眼固有的物理限制：
灵敏度的限制:
（E= 50-100 lx;E<0.1lx难看清)；
分辨力的限制：(分辨角仅有 0.020 左右）； 时间上的限制:
(视觉逗留时间0.02s) ； 光谱的限制:(人眼敏感区400-650nm) 。
在很早以前人类就为开拓自身的视见能力而进行 了探索。取得了不少有成效的进展。 灯具的出现，改善了人类夜晚的照明环境。 望远镜的出现，为人类延伸了视见距离。 显徽镜的应用，为人类观察微小物体提供了方便。 可是，在扩展视见光谱范围和视见灵敏度方面却 经历 了漫长时间，才有所进展。 这一进展是由光电成像技术所开拓的。 目前光电成像技术已成为信息时代的重要技术领
以红外光子、光生载流子为景物图像信息载体，通过红外 探测器的内光电效应(光电导或光生伏特)及特定扫描读 出和TV显示等原理，再现被观察的景物为可见光图像。
1光电成像原理与技术-绪论
3、
4、
二、光电成像技术的应用 1、
二、光电成像技术的应用
2、应用
俄罗斯Yukon 2.5x50夜视枪瞄
www.yinglide.co m/yeshiyip_172.pageYuko 俄n罗夜斯视N枪H瞄-6K3x型50夜视 枪瞄准镜
2、
三、本课程研究的主要内容
1、在空间上扩大人类视觉机能的图像传输技 术；
2、在时间上扩大人类视觉能力的图像记录、 存储技术；
3、扩大人类视觉光谱响应范围的图像变换技 术；
4、扩大人类视觉灵敏机能的图像增强技术；
四、光电成像器件的分类
变像管像管直视源自光电成真空 成像 光 器件 电
像增强器（微 像器件
目标太小了看不清楚
（4）对视觉信号无记忆能力 看过但是不记得
为了扩展 人的视见 光谱范围、 视见灵敏 度及时空 的限制， 光电成像 技术应允 而生。
2、光电成像技术的发展历史
1873年，W.Smith发现了光电导现象。
1900年，普朗克提出了光的量子属性。
1916年，爱因斯坦完善了光与物质内部电子能态相互作用的 量子理论。
光管）
光电发射型摄
成
像管 （摄像管）
像
摄像管
器 件 固体
成像
光电导型摄 像管 （视像管）
电视型光
电成像器 件
器件
1929年，科勒制成了光电发射体，随后，成功研制了红外 变像管。 30年代，人类致力于电视技术的研究；
1970年，玻伊尔与Smith开拓出一种具有自扫描功能的电 荷耦合器件，从而使电视技术有质的飞跃。
光电成像理论分析-1-绪论
图5－10 三代像管和四代像管的外形
北京理工大学光电工程系
第9张
2.1.2 红外变像管、紫外变像管、X射线变像管和γ射线变像管 红外变像管、紫外变像管、 射线变像管和γ
近贴X 图5-11 近贴X线像增强器工作原 理示意图
缩小型X 图5-12 缩小型X射线变像管结构示意图 射线转换屏； 光阴极； 聚焦极； 1-X射线转换屏；2-光阴极；3-聚焦极；4-阳 极；5-输出荧光屏
10 lx 信噪比：人眼观察物体需要排出干扰， 信噪比：人眼观察物体需要排出干扰，如果干扰太大将影响到人眼的观察效 图案不同，人眼对信噪比的要求不同（如方波图案： 1.5左右 左右； 果。图案不同，人眼对信噪比的要求不同（如方波图案：1～1.5左右；余弦 图案： 3.5左右 左右） 图案：3～3.5左右） 10-3lx
图5-8 双近贴式二代像管结构示意图 光阴极； 微通道板； 1-光阴极；2-微通道板；3-荧光屏
图5-9 静电聚焦倒像式第二代像管结构示意图 1-光阴极；2-微通道板；3-荧光屏 光阴极； 微通道板；
北京理工大学光电工程系
第8张
7.负电子亲和势光阴极像管（三代像管） 负电子亲和势光阴极像管（三代像管） 负电子亲和势光阴极像管
北京理工大学光电工程系
第16张 16张
摄像管的工作方式
隔行扫描
隔行扫描中，行数必须采用单数，第一场结束于最后一行的一半， 隔行扫描中，行数必须采用单数，第一场结束于最后一行的一半，第二场开 始于图像上方中央，这样就能保证第二场的扫描线正好嵌在第一场扫描线的中间。 始于图像上方中央，这样就能保证第二场的扫描线正好嵌在第一场扫描线的中间。 隔行扫描的一帧图像分为两场，场频50Hz 帧频25Hz 50Hz， 25Hz， 隔行扫描的一帧图像分为两场，场频50Hz，帧频25Hz，故图像信号最高频 率为
光电成像原理与技术答案
光电成像原理与技术答案【篇一：光电成像原理与技术总复习】t>一、重要术语光电成像技术、像管、变像管、像增强器、摄像管（器）、明适（响）应、暗适（响）应、人眼的绝对视觉阈、人眼的阈值对比度、人眼的光谱灵敏度（光谱光视效率）、人眼的分辨率、图像的信噪比、凝视、凝视中心、瞥见时间、瞥见孔径、辐射度量、辐射功率、辐射强度、辐亮度、辐照度、辐射出照度、光度量、光能、光能密度、光通量、光亮度、光出射度，照度，发光强度，光亮度；坎（凯）德拉、流明、勒克司、视见函数、朗伯辐射体、气溶胶粒子、云、雾、霾、霭、大气消光、大气散射、大气吸收、大气能见度（能见距离）、大气透明度、电子透镜、光电子图像、亮度增益、等效背景照度、畸变、像管分辨力（率）、正（负）电子亲（素）和势、负电子亲和势、光电发射的极限、电流密度、mcp的饱和电流密度、荧光、磷光、表面态、微光夜视仪、照明系统的光强分布、成像系统的极限分辨力、选通技术、靶、惰性（上升惰性、衰减惰性）、摄像管的分辨力、动态范围、靶网、居里温度、热释电靶的单畴化、ccd的开启电压、ccd的转移效率、界面态“胖0”工作模式、光注入、电注入。
二、几个重要的效应1. 光电转换效应（内/外）2. 热释电能转换效率（应）3. 三环效应4. mcp的电阻效应/充电效应三、几个重要定律1. 朗伯余弦2. 基尔霍夫3. 黑体辐射（共4个）4. 波盖尔15. 斯托列托夫6. 爱因斯坦四、重要结构及其工作原理、特点1. 直视型光电成像器件的基本结构、工作原理2. 非直视型（电视型）光电成像器件的基本结构、工作原理3. 人眼的结构及其图像形成过程4. 大气层的基本构成、结构特点5. 像管的结构及其成像的物理过程6. 光阴极实现辐射图像光电转换的物理过程（光电发射过程）7. 电子光学系统的基本结构及其成像过程8. 荧光屏的结构及其发光过程9. 光谱纤维面板的结构及其成像原理10. 微通道板（mcp的结构及其电子图像的倍增原理）11. 主动红外成像系统结构及其成像过程12. 夜视成像系统结构及其成像过程13. 摄像管的结构及其工作原理14. 光电导摄像管的结构及其工作原理15. 热释电摄像管的结构及其工作原理16. 电子枪的结构及其工作原理17. mos电容器的结构及其电荷存储原理、18. ccd的结构及其电荷传输原理19. 埋沟ccd（bccd）的结构及其工作原理220. 线阵ccd的结构及其成像原理五、关键器件、系统的性能参数1. 表征光电成像器件的性能参数2. 大气辐射传输过程中，影响光电成像系统的因素3. 表征像管的性能参数4. 表征mcp的性能参数5. 微光成像系统的性能影响因素6. 摄像管的主要性能参数7. 热释电靶的主要性能参数8. 表征ccd的物理性能参数六、其他1. 辐射源的辐射能量所集中的波段2. mcp的自饱和特性3. 像管的直流高压电源的要求4. 受激辐射可见光的条件5. 计算第三章、第四章题型及分值分布：1. 术语解释（15分）2. 选择题（20分）3. 简述题（35分）4. 计算题（30分）各章习题：3第一章（29页）：4、5、6、7第二章（53页）：6、9第三章（84页）：2、3、8、9、13、14第四章（106页）：1、6第五章（209页）：1、3、4、8、10第六章（244页）：1、3、5、24、26第七章（295页）：1、2、5、6、7、10、12、16、18第八章（366页）：1、2、4、6、7整理by:??/???4【篇二：《光电成像原理与技术》教学大纲】英文名称：principle and technology of photoelectric imaging学分：3.5 学时：56(理论学时：56)先修课程：半导体物理、电动力学、应用光学、物理光学一、目的与任务本课程为电子科学与技术专业（光电子方向）的专业教育必修课程。
第一章_光电成像技术概论
第一章_光电成像技术概论光电成像技术是指利用光电转换技术，将物体表面反射、散射、透射的光线转化为电信号，再经过信号处理、显示等环节，最终形成清晰可见的物体图像的一种技术手段。
光电成像技术广泛应用于军事、安防、医疗、工业等领域，对于实现目标检测、监控与控制、医学影像、工业检测等方面起着重要作用。
它通过将光信号转化为电信号，能够大大提高物体探测和识别的灵敏度和准确性，并且能够在远距离和恶劣环境条件下工作。
光电成像技术的基本原理是利用光电转换器件将可见光信号转化为电信号。
常见的光电转换器件包括光电二极管、CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补金属氧化物半导体）等。
其中，CCD和CMOS是最为常见和重要的光电转换器件。
CCD（Charge-Coupled Device）是一种利用电荷耦合来传输和存储电荷的器件。
它由若干个微小的感光单元组成，每个感光单元可以将光信号转化为电荷信号，并将其存储在感光单元中。
随后，通过移位寄存器的操作，将电荷信号逐个传递到输出端，最终形成整个图像。
CCD具有高灵敏度、低噪声等优点，被广泛应用于照相机、摄像机等成像设备中。
除了光电转换器件，光电成像技术还需要配备适当的光源。
常见的光源包括白炽灯、荧光灯、激光等。
光源的选择要根据不同的应用需求，如照明要求、环境条件等进行合理选择。
光电成像技术不仅仅局限于可见光范围，还可以应用于红外、紫外、X射线等不同波段的成像。
例如，红外光电成像技术可以实现夜视、隐蔽目标探测、热成像等功能；X射线成像技术可以应用于医学影像、安全检查等领域。
总结起来，光电成像技术是利用光电转换器件将物体表面反射、散射、透射的光信号转化为电信号，再经过信号处理和显示等环节，最终形成清晰可见的图像的一种技术手段。
它在军事、安防、医疗、工业等领域有着广泛的应用，并且能够应用于多种波段的成像。
随着科技的不断进步和需求的增加，光电成像技术也将不断发展和完善，为人们的生活和工作带来更多的便利和安全。
光电图像处理答案
光电图像处理答案Chapter01 绪论1.光电成像技术可以从哪⼏个⽅⾯拓展⼈的视觉能⼒？请每个⽅⾯各举⼀例。
可以开拓⼈眼对不可见辐射的接收能⼒；变像管、红外夜视仪可以扩展⼈眼对微弱光图像的探测能⼒；像增强器可以捕捉⼈眼⽆法分辨的细节；电⼦显微镜可以将超快速现象存储下来；数码摄像机2.为什么CMOS 图像传感器的像素⼀致性要⽐CCD 差？CCD 的每个像元都通过同⼀个放⼤器及电荷/电压转换器进⾏处理，⽽CMOS 图像传感器的每个像元都有独⽴的放⼤器和转换器，由于⼯艺差别，导致像素⼀致性降低。
3.图像处理技术有哪些⽤途？为每种⽤途举出⼀个应⽤实例。
通过增强技术和变换技术来改善图像的视觉效果。
⼴告与平⾯设计；数码照⽚处理对图像进⾏分析以便从图像中⾃动提取信息。
红外成像制导；医学图像分析对图像进⾏编码、压缩、加密等处理，便于图像的存储、传输和使⽤。
图像⽔印4.举出⽣活中使⽤微显⽰技术的例⼦。
家⽤背投电视；商⽤投影仪；近眼显⽰器Chapter02 光度学与⾊度学1.⽇常⽣活中⼈们说40W 的⽇光灯⽐40W 的⽩炽灯亮，是否指⽇光灯的光亮度⽐⽩炽灯的光亮度⾼？解释此处“亮”的含义。
不是。
⼈们所说的“亮”，并⾮指光度学中的物理量－亮度，⽽是指光通量。
在相同的供电功率条件下，⽇光灯由于发光效率较⾼，发出的光通量⽐⽩炽灯要⼤，照明效果更好，主观上认为更“亮”。
2.设有⼀个光通量为2000lm 的点光源，在距点光源1m 的地⽅有⼀个半径为2cm 的圆平⾯，点光源发出的经过圆平⾯中⼼的光线与圆法线夹⾓为60 度，求圆平⾯表⾯的平均照度。
由于圆平⾯的直径远⼩于到点光源的距离，因此可作近似计算。
照度E=(φ*ω/4π)/S，其中ω=(0.02*π^2cos60)/(1^2)。
3.设有⼀台60 英⼨的投影机，幅⾯⽐为16:9，投影屏幕的反射率为80％。
已知投影光源（⾼压汞灯）向屏幕发出的总光通量为1000lm，试求屏幕亮度。
光电成像概论基础-绪论
（2）外光电效应 1887年——Hertz首先发现了紫外辐射对放电过程的影 响
1888年——Hallwacks实验证实了紫外辐射可使金属表
面
发射负电荷；其后，托列托夫、勒纳和
Einstein相继建立了光电发射的基本定律
18
1.1 光电成像原理的产生及发展
光电成像原理
光电成像原理
（一）数字化摄像机与数码相机
2
（二）显示
3
（三）红外
红外测温仪 红外摄像机（英军押解伊战俘）
红外望远镜
数据传输（通讯）
5
医学成像
6
一、什么是光电成像技术？
光电成像技术就是用光电变换和信号处理技术获取目标图像
成像是将客观景物转变为图像的过程，是一种重要的信息获 取方式
微波（10-3m～ 10-1m ）可见光（0.38～0.76μm） γ射线（10-12m）
无线电波（0.3～102m）红外线（0.76～300 μm ） X光射线（10-9m～10-11m
光电成像系统工作光谱范围
电磁波谱范围
光电成像原理 21
一、经典理论可以证明，全部波段电磁波都可成为图像信息的载体 1．首先证明电磁场以波的形式传播（即证明存在电磁波）
度的红外照
相或观察
红外显微 镜 工作
照相工业
动物学 公安 心理学和医 学 材料检查
法律技术
生物学和动 物学 冶金学和地 质学
应用
在照相乳胶不起作用的光谱区进行目视工 作， 黑暗中修理发生故障的仪器 研究动物，特别是夜间活动的动物的行为 管理某一地区，夜间巡视，工事的防御 研究某种行为 应变光学 证据的检查与提取
光电成像原理与技术----总复习
光电成像技术的实现途径及应用 射线与X射线成像技术 射线成像技术 X射线成像技术
紫外成像技术 真空型紫外成像技术 紫外变像管 固体型紫外成像技术 紫外探测器
微光夜视技术
微光像增强器技术 像增强器、ICCD等 BCCD、EBCCD、EMCCD
近红外成像技术
真空型近红外成像技术 红外变像管 固体型近红外成像技术 CCD、红外探测器
光电转换器件作为光学成像系统图像接收器，构成光电成像系统， 该系统所涉及的理论知识和技术问题。光电转换器件是系统的核心
光电成像技术已深入到人们日常生活、国民经济、国防建设的各 个领域，是人类文明和发展的基本需要。
光电成像原理, P4
光电成像技术的意义和作用
信息获取是信息传输、处理、显示和存储的前 提，是人类认识客观世界的首要步骤。人类感知 世界首先靠自己的感觉器官，眼睛具有对信息并 行处理功能，它所获得的信息占总获得信息量的 80%以上。
固体成像器件
CCD成像器件
➢ 光敏面阵列、电荷耦 合转移电路构成的集 成块
图 3 IPX－VGA210－L型摄像机
帧/场转移面阵CCD摄像器件
光电成像原理, P27
固体成像器件
CMOS成像器件
➢ 光敏面阵列、二维移位寄 存器构成的集成块
1 光敏元阵列
CMOS像敏元阵列结构 1-垂直移位寄存器；2-水平移位寄存器； 3-水平扫描开关；4-垂直扫描开关；5-像 敏元阵列；6-信号线；7-像敏元。
出刚离去的飞机、坦克和人等所留下的热痕轮廓
计算机图像处理软件改善图像质量，且系统大都设置视频输出，便于通 过电视观察、录象和与通用视频计算机接口系统的连接。
作
探
用
测
距
光电成像原理与技术教学大纲
《光电成像原理与技术》课程教学大纲课程代码：090642001课程英文名称：The Principle Of Photo-electronic Imaging and Technology课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0适用专业：光电信息科学与工程大纲编写（修订）时间：2017.10一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是光电信息科学与工程专业的专业选修课。
本课程是一门多学科交叉、理论性和实践性都很强的综合性课程。
通过本课程的学习，可以培养学生运用所学数理知识和方法认识和分析各种光电成像器件工作机理的能力和创新意识，提高学生对光电成像系统整体技术构成的认识，为他们走上工作岗位从事相关工作奠定基础。
通过对本学科新理论、新器件、新系统的介绍，还可以使学生了解本学科的最新发展动态和技术前沿，为将来从事相关领域的研究或工作奠定基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1．通过本科程的学习，使学生掌握光电成像器件的基础理论和光电成像技术的基本原理，并在此基础上掌握光电成像系统的结构以及相关的学科和技术。
2．通过本科程的学习，培养学生应用所学习的基础理论和方法，分析光电成像器件各环节的物理过程，理解和认识光电成像系统的结构、各子系统的作用，掌握光电成像技术的基本理论和思想方法等，逐渐形成观察、思考、分析和解决有关理论和实践问题的能力。
（三）实施说明这个教学大纲是根据光电信息科学与工程专业的特点和学科内容要求而编写的，在执行本大纲时应注意以下几点：1. 在授课过程中要由易到难，循序渐进。
重点是物理概念和物理模型的讲解，其次是数学理论与方法的具体应用；2. 可根据实际情况安排各部分的学时，后面的课时分配表仅供参考；3. 对大纲中内容不相关部分可自行安排讲授顺序。
（四）对先修课的要求本课的先修课程：《光电子学》（五）对习题课、实验环节的要求各章内容学习结束后，根据教材内容选择习题，布置习题作业，根据习题的完成质量，随堂讲解各章重点习题，期末总复习全面讲解。
光电成像导论-_第一章___演示文稿
四个过程的几率：
1. 电子的俘获几率 ra (a) (b) ra ∝ 导带中电子浓度 n，电子浓度越高，ra 越大 r a ∝ N t （1 －f ） f —电子占据复合中心的概率； （1－f） —电子不占据复合中心的概率； Nt(1－f) —电子不占据复合中心的总数，占得越少，俘获得 越多。
式中： Nt —复合中心的浓度；
缺陷对于载流子的寿命起着十分重要的作用。
7
• 假定：缺陷只能在Eg中产生单能级Et，这些缺陷称为复合中心。 • 载流子复合的四个基本过程：
Ec
Et
Ev
前 (a) 俘获电子
后
前
后
前
后
前
后 (d) 发射空穴
(b) 发射电子
(c) 俘获空穴
图1-3
载流子复合的四个基本过程：
过程(a)：复合中心从导带俘获一个电子； 过程(b)：复合中心发射一个电子到导带； 过程(c)：复合中心从价带俘获一个空穴； 过程(d)：一个空穴从复合中心发射到价带。 总复合必须包括两个过程： (1) 一个电子从导带中消失（过程a）； (2) 一个空穴从价带中消失（过程c）。
定义：R－单位体积、单位时间内复合的载流子数。 R由两部分组成： ①净复合率V： 即热平衡载流子的复合率 ②热复合率Vth：显然，热复合率＝热产生率，即
Vth＝Gth
于是： V＝R－Gth
6
1.1.2 载流子复合过程的动力学 实际的半导体，存在：
1. 位错（position Confussion）； 2. 层错（Layer Confussion）; 3. 某些深能级杂质（deep energy level impurities）; 破坏晶体势场准确的周期性，产生局部（深）能级，或禁带中的能带。 对于电子输运来说，这些能带起着这样的作用：上下楼梯的台阶。 输运的概率取决于初始和最后能级的能量差。
光电成像原理
光电成像原理
21
光电成像器件特性描述
表征光电转换能力：转换系数、灵敏度 表征时间响应的动态特性：惰性、脉冲响应函数、瞬时 调制传递函数 表征噪声特性：噪声特点、信噪比、噪声等效功率 表征图像分辨特性：分辨力、点扩散函数、光学传递函数
说明各项性能参数的物理意义 给出必要的数学描述
光电成像原理
22
光电成像器件的转换特性
特点
基于外光电效应，即光电发射效应
工作于真空环境下
光电成像原理
20
电视型光电成像器件 — 用于电视摄像和热成像系统中
大多基于内光电效应（光电导、光伏）、光
特点
热效应 将二维空间图像转换为一维视频信号 一维信号重现为二维图像需要显像装置 真空器件：光电摄像管、热释电摄像管……
电视型
固体器件：CCD、CMOS、IRFPA
分类
紫外 辐射特性 可见光 红外 微波
光电成像原理
全色 光谱 激光
18
工作模式
主动
被动
成像特点 凝视
挥扫 扫描 推扫
成像系统形式
折射
反射 折反射
光电成像原理
19
变像管：红外、紫外、X射线
光电成像器件 直视型 像增强器：电子倍增……
电视型
直视型光电成像器件 — 用于人眼直接观察的系统中 器件本身具有图像转换、增强及显示部分
R()~曲线称为光谱灵敏度曲线
光电成像原理
27
R、R以及R() 的关系
以电压响应为例
u R P
0 0
du dP
0
P R d
0
P d
光电成像原理与技术
光电成像原理与技术电荷耦合器件1CCD简介CCD (charge-coupled device)，一种用于探测光的硅片，由时钟脉冲电压来产生和控制半导体势阱的变化，实现存储和传递电荷信息的固态电子器件，比传统的底片更能敏感的探测到光的变化。
是用电荷量来表示不同状态的动态移位寄存器，由时钟脉冲电压来产生和控制半导体势阱的变化，实现存储和传递电荷信息的固态电子器件。
英文简称CCD 。
电荷耦合器件由美国贝尔实验室的W.S.博伊尔和G.E.史密斯于1969年发明，它由一组规则排列的金属-氧化物-半导体（MOS）电容器阵列和输入、输出电路组成。
2CCD发展初期的CCD存储和转移信号电荷的势阱都位于硅-二氧化硅界面处,即所谓表面沟道CCD。
1972年D.康首先设想了多数载流子CCD 形式,在此基础上人们研制出体沟道CCD和“蠕动”型CCD的新结构,有效地改善了CCD的性能。
1973年美国仙童公司制成CCD摄像传感器，CCD遂从实验室进入工业生产的实用阶段。
CCD的雏形是在N型或P型硅衬底上生长一层二氧化硅薄层，再在二氧化硅层上淀积并光刻腐蚀出金属电极，这些规则排列的金属-氧化物-半导体电容器阵列和适当的输入、输出电路就构成基本的CCD移位寄存器。
对金属栅电极施加时钟脉冲，在对应栅电极下的半导体内就形成可储存少数载流子的势阱。
可用光注入或电注入的方法将信号电荷输入势阱。
然后周期性地改变时钟脉冲的相位和幅度，势阱深度则随时间相应地变化，从而使注入的信号电荷在半导体内作定向传输。
CCD 输出是通过反相偏置PN结收集电荷，然后放大、复位，以离散信号输出。
电荷转移效率是CCD最重要的性能参数之一，用每次转移时被转移的电荷量和总电荷量的百分比表示。
转移效率限制了CCD的最大转移级数。
体沟道CCD的电荷转移机理和表面沟道CCD略有不同。
体沟道CCD又称为埋沟CCD。
所谓体沟道即用来存储和转移信号电荷的沟道是在离开半导体表面有一定距离的体内形成。
光电成像原理与技术第一章绪论
光电成像原理与技术第一章绪论光电成像是利用光学和电子学原理，通过将光信号转换为电信号，实现对图像的捕获、处理和显示的技术。
光电成像技术广泛应用于军事、安防、医学、工业检测等领域，具有重要的应用价值。
本章将对光电成像的原理和技术进行绪论性的介绍。
1.1光电成像技术发展历程光电成像技术的发展始于20世纪初的平面摄影，经过多年的研究和进步，逐渐演变为现代的数字摄影和光电成像技术。
20世纪60年代，CCD（Charge Coupled Device）影像传感器的发明标志着光电成像技术的重大飞跃。
随着CCD技术的不断发展和改进，光电成像技术也得到了广泛应用。
1.2光电成像原理光电成像的基本原理是将光信号转换为电信号。
当光线照射到物体上时，被照射的物体会吸收或反射部分光线，这些光线进入成像系统的镜头中，在镜头的作用下，光线被聚焦到光电传感器上。
光电传感器是光电成像系统的核心部件，一般采用CCD或CMOS技术。
光线在光电传感器上产生光电效应，将光信号转换为电信号。
这些电信号经过放大、滤波、数字化等处理后，最终形成一个数字图像。
光电传感器的性能是衡量光电成像技术性能的关键指标之一1.3光电成像技术的应用光电成像技术具有广泛的应用领域。
在军事方面，光电成像技术被广泛应用于导弹导航、夜视设备、侦察和监视等领域，提供了重要的战场情报支持。
在安防领域，光电成像技术被用于视频监控系统，实时捕捉和追踪安全隐患。
在医学方面，光电成像技术被应用于内窥镜、CT、MRI等医学影像设备中，帮助医生进行诊断和治疗。
在工业检测中，光电成像技术被用于制造业的产品检测和质量控制等领域。
1.4光电成像技术的发展趋势随着科技的不断进步，光电成像技术也在不断发展和改进。
一方面，光电传感器的性能不断提高，像元数量增加，动态范围扩大，噪声减少，使得图像的质量得到了显著提高。
另一方面，数字信号处理技术的发展，使得光电成像系统的功能更加强大，处理速度更加快速。
光电成像原理与技术第一节
欢迎来到光电成像原理与技术的第一讲。在这个系列中，我们将探讨光电成 像的定义和作用，基本原理和技术分类，应用领域，未来趋势以及挑战。让 我们开始吧！
光电成像的定义和作用
1 定义
2 作用
光电成像是利用光电探测器接收物体反射 或发射的光线，并将其转换为电信号，形 成图像的技术。
如超分辨、宽视角、3D成像等。
到成像光线不足、光照不均等问题。
总结和回顾
知识点
我们学习了光电成像的基本原理、技术分类、应 用领域、发展趋势、挑战和未来展望。
重要性
光电成像作为一种先进的检测技术，已广泛应用 在医学、安防、军事等领域，对提高生命健康和 保障社会安全起到了重要作用。
安防监控
摄像头、人脸识别系统、车辆识别系统、智 能物流等。
电视广播
数字电视、高清电视、超高清电视等。
光电成像的发展趋势
分辨率更高
高像素、高清晰度。
感知更全面
多频段、全波段、多通道。
处理更快速
大数据、深度学习、云计算。
光电成像技术的挑战和未来展望
1
展望
2
未来发展趋势是信息化、自动化、智 能化方向。也不断探索新的成像技术，
光电成像技术可以实现照相、电视、夜视、 红外成像、医学诊断、卫星拍照等众多领 域。
光电成像的基本原理
图像采集
光被透过光圈并打在成像器件上，就能产生电 信号。不同成像器件对光线的敏感程度不同。
图像处理
经过采集成像设备采集的图像，会被传输给图 像处理器进行图像去噪、压缩、锐化、增强等 处理。
图像输出
图像处理之后，输出到显示设备，如液晶显示 器，以便观察和分析，或者用于其他应用。
光电成像原理第1次课课件
光电成像原理——绪论 绪论 光电成像原理
基于有机发光二极管（OLED） 基于有机发光二极管（OLED）的 信息显示技术具有全固态、 信息显示技术具有全固态、主动 发光、亮度高、对比度高、 发光、亮度高、对比度高、视角 响应速度快、厚度薄、 宽、响应速度快、厚度薄、低电 压直流驱动、能耗低、 压直流驱动、能耗低、工作温度 范围宽、 范围宽、抗震性能优异和可实现 软屏显示等特点；基于OLED OLED的白 软屏显示等特点；基于OLED的白 光照明属于节能、 光照明属于节能、环保的绿色面 光源， 光源，在给人类带来新视觉效果 的同时，还将具有重大社会意义。 的同时，还将具有重大社会意义。 无论从给人们生活带来便利的角 还是从高性能、节能、 度，还是从高性能、节能、环保 和潜在的低成本等诸多优点来看， 和潜在的低成本等诸多优点来看， OLED都是下一代信息显示和照明 OLED都是下一代信息显示和照明 光源技术的最理想选择。 光源技术的最理想选择。
光电成像原理——绪论 绪论 光电成像原理
（三）红外 （2）工业生产 电力、地下管道、消防、医疗、救灾、工业检测。 电力、地下管道、消防、医疗、救灾、工业检测。 （3）红外遥感 寻找水源、监视森林火灾、 寻找水源、监视森林火灾、估测大面积农作物的长 势和收成，天气预报、预报风暴、寒潮和沙尘暴， 势和收成，天气预报、预报风暴、寒潮和沙尘暴， 预报地震等。 预报地震等。 （4）军用 夜视
二、光电成像的有效波谱区
1.长波限制： 1.长波限制： 长波限制
理想光学系统的分辨率：理想光学系统所能分辨的最小间隔。 理想光学系统的分辨率：理想光学系统所能分辨的最小间隔。 是根据检验结果评定系统质量的标准。 是根据检验结果评定系统质量的标准。
0.61λ d= n′ sin θ ′
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微光像增强器（或变像管）
2016/11/14
微光夜视技术的应用
微光夜视技术的应用
光电成像系统在战术告警、侦察、观瞄、导航、制导等军事领域以及公安观 察、监视与鉴别、医学分析与诊断、工业与环境监测和科学研究等领域得到了广 泛的应用。
军事上的应用
军事方面应用的最成功战例当属马岛战役，目前除还用于各种车载观瞄系统外 ，主要用于轻武器观瞄、车辆驾驶、夜视头盔和单兵手持式侦察仪等，我军许多 夜视装备中大部分采用微光夜视系统（采用一代、二代和部分超二代像增强器）
是已知射线中最强烈的辐射，能轻易穿透几乎任何物体。 外层空间的 射线被大气层阻挡时，产生微弱蓝光 ( 也称切伦
科夫辐射, Cherenkov radiation)，持续时间约十亿分之几秒。 射线成像用于核医学, 将放射性同位素注射到病人体内, 同位 素衰变放射出射线, 用射线检测器收集放射物产生的图像。
1929年－科勒(Koller)制成了第一个实用的光电发射体 （银氧铯光阴极），随后利用这一技术研制成功了红 外变像管，实现了将不可见的红外图像转换成可见光 图像。此后，相继出现了紫外变像管和X射线变像管， 使人类的视见光谱范围获得了更有成效的扩展。 1936年－格利胥(Gö rlich)研制出锑铯光阴极； 1955年－萨默(Sommer)研制出锑钾钠铯多碱光阴极。 1963年－西蒙(Simon)在提出了负电子亲和势光阴极理 论，伊万思(Evans)等人在该理论的指导下研制成功了 负电子亲和势镓砷光阴极。 高量子效率光阴极的出现使微光图像的增强技术达到 了实用阶段。利用像增强器，人类突破了视见灵敏阈 的限制。
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微光夜视技术
微光夜视技术的分类 主动红外成像技术 直视型夜视 红外变像管+红外照明 黑白CCD+红外照明 微光像增强器技术 增强CCD技术（ICCD） 像增强器+中继光学系统+CCD器件 像增强器+光纤耦合器+CCD器件 背照CCD技术（BCCD) 电视型夜视 电子轰击CCD技术(EBCCD) 电子增强CCD技术(EMCCD)
地对空系统
地对空系统大多以天空为背景，紫外传感系统可形成良好的景物对比，
实现对飞机、巡航导弹和其它种类导弹的探测：
300~400nm的软紫外波段，天空散射太阳的紫外辐射而呈白背景，导弹
或飞机本体的紫外辐射很低，可形成良好的景物对比； 200~300nm的硬紫外波段，大气的散射和吸收使太阳的紫外辐射降到很 低，而飞机与导弹尾焰中的紫外辐射可形成明显的辐射源，构成良好的 景物对比。
1969年3月2日中苏珍宝岛冲突 T62坦克： • 率先采用大口径滑膛炮，开创20世纪 60年代坦克火炮使用滑膛技术的先河 • 安装了先进的火炮双向稳定器，行进 间射击精度较高； • 安装了大功率发动机，弹架油箱设计 别具一格； • 集多种防护于一身，战场生存能力很 强。T－62坦克采用了先进的集体超 压三防装置、烟幕施放装置和自动灭 火装置等新技术，使其战场生存能力 大大提高。 • 安装了TШ－2Ь－41红外线夜视瞄准 镜，夜视距离800~1000米，具有较强 的夜战能力。而国产59坦克则只有驾 驶员红外夜视仪，车长和炮长在夜间 基本无法有效观察和实施射击。
短波限：X射线（Roentgen射线） 射线（Gamma射线） 具有强穿透力 (宇宙射线难以在普通条件下成像) 光电成像电磁波谱范围：无线电超短波到射线 有效波谱：亚毫米波、红外辐射、可见光、紫外辐射、X射线、 射线
光电成像技术的发展沿革
在人类探索和研究光电效应的进程中产生和发展的。
1873年－史密斯(W．Smith) 首先发现了光电导现象； 1900年－普朗克(Planck)于提出了光的量子属性； 1916 年－爱因斯坦 (Einstein) 完善了光与物质内部电子能 态相互作用的量子理论,人类从此揭示了内光电效应的本质。 1887年－赫兹(Hertz)首先发现了紫外辐射对放电过程的影 响，第二年哈尔瓦克(Hallwacks)实验证实了紫外辐射可使 金 属 表 面 发 射 负 电 荷 ， 其 后 由 斯 托 列 托 夫 (Cгоаeтов)、勒纳(Lenard)和爱因斯坦相继建立了光 电发射的基本定律。(外光电效应)
AN/AVS-9
AN/PVS-7D
什么是光电成像技术
实验表明：人们通常通过视觉获取80%以上的 信息，通过听觉获取11%，3.5%通过嗅觉来获取 的，1%～1.5%是通过触摸和味觉获取
受到人眼视觉性能的限制，直接观察所 获得信息非常有限。光电成像技术的产生与 发展，在一定程度上延伸了视见光谱域，并 在多个领域应用。
X射线成像
X射线的工业探伤、X射线的天文学观察(X射
线望远镜)、X射线安检仪
X射线成像
有 侵 犯 隐 私 之 嫌！
紫外成像技术
军用紫外告警系统 公安现场痕迹搜索仪 紫外荧光分析 高压电器放电检测
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军事上的紫外应用 紫外导弹告警系统
空对地系统
由于地面目标温度较低，紫外辐射很少，同时地面太阳紫外辐射 很低(日盲区 )，因而飞机和导弹发动机羽烟中的紫外辐射可形成明 显的目标，即紫外传感器不象红外传感器那样易受地面热目标所产 生的虚警影响，特别适合于飞行得较低和较慢的飞机，如直升机、 近距离支援飞机以及维和行动的空运飞机等。
Байду номын сангаас
微光像增强器技术 像增强器、ICCD等 BCCD、EBCCD、EMCCD
近红外成像技术
真空型近红外成像技术 红外变像管 固体型近红外成像技术 CCD、红外探测器
红外热成像技术
真空型热成像技术 热释电摄像管（热电视） 制冷型热成像技术 非制冷型热成像技术
射线成像
红外与毫米波学报 光学学报 光子学报 红外技术 红外与激光工程 光电子技术 电子学报 激光与红外 应用光学
半导体技术
半导体光电 光学技术 传感器技术
光机电信息
飞航导弹 航空兵器 航天电子对抗
光电成像技术的实现途径及应用
射线与X射线成像技术
射线成像技术 X射线成像技术 紫外成像技术 真空型紫外成像技术 紫外变像管 固体型紫外成像技术 紫外探测器 微光夜视技术
宇宙射线的图像
射线成像检查
X射线成像
医学诊断： X 透视、 X 照片、计算机轴向断层
CAT
(Computerized Axial Tomography)、计算机断层CT
、 核 磁 共 振 成 像 MRI (Magnetic Resonance Imaging)和正电子放射断层PET
(Computerized Tomography)
详细请参阅“现代光学与光子学的进展”周立伟、苏君红等人的文章
光电成像技术涉及的相关研究领域： (1)人眼的视觉特性 (2)各种辐射源及目标、背景特性
控制处理
(3)大气光学特性对辐射传输的影响
夜视仪 热像仪
大气衰减 (4)成像光学系统 (5)光辐射探测器及制冷器 (6)信号的电子学处理
直视型
电视型
(7)图像的显示
AN/AVS-6
NW-2000 ICCD
F7000A/F7001A
AN/AVS-9
AN/PVS-7D
N.269776专用箱
微光夜视技术的应用
公安侦察上的应用
微光夜视技术的应用
视频摄像与科学研究 生物荧光显微镜
Canon 摄象机
微光夜视技术的应用
ICCD测试结果比较微镜
光电成像原理与技术
何玉青
北京理工大学 光电学院
光电成像与信息工程研究所
yuqinghe@
光电成像原理与技术
什么是光电成像技术?
光电成像技术的应用形式
光电成像原理与技术课程的地位与历史 学好《光电成像原理与技术》并不难
绪论
什么是光电成像技术
以半导体物理、光电子理论、电子信号处理、光学 成像理论、数字图像处理方法等为基础，通过成像 传感器的光电转换，完成获取目标场景辐射分布图 像的技术。
光电成像系统的应用形式
控制处理
夜视仪
热像仪
大气衰减
直视型
电视型
光电成像原理与技术课程的地位与历史
课程地位：电子科学与技术专业本科生专业基础课＋专业课
－－把故有的知识织成网 光信息科学与技术/测控技术与仪器专业本科生专业必修课 历史沿革：
80年代：半导体物理(40)＋电子光学(90)＋电真空成像器件(64)＋ 固体成像器件(48)＋夜视技术(48) 90年代：光电成像原理(64)＋微光与红外热成像技术(64) 当今：光电成像原理与技术(A64学时/ B48学时) 2008年国家精品课程，专业特色课程
“树叶再多也是通过树枝长在树上的” 抓住主要矛盾，建立工程意识－成像是关键！ 善于温故知新，在具体的系统与器件中认识已知的科学 道理 善于归纳总结，在对比中发现原理、技术手段中的共性 和不同。 关注身边的光电成像技术，了解行业发展及动态。
绪论
光电成像技术的本质－扩展人眼的视觉性能
2016/11/14
历史见证技术
第四次中东战争（又称赎罪日战争、 斋月战争、十月战争）发生于1973年 10 月 6 日至 10 月 26 日。起源于埃及与 叙利亚分别打算收复六年前被以色列 占领的西奈半岛和戈兰高地。战争头 一至两日埃叙联盟明显占了上风，但 此后战况逆转。至第二周，叙军退出 戈兰高地。在西奈，以军在两军之间 攻击，越过了苏伊士运河。
光电成像技术的历史沿革
相关参考文献
光电成像技术的实现途径及应用
光电成像器件的分类
光电成像器件特性