中心组合设计方法CCD介绍 ppt课件

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CCD工作原理解析PPT课件

c

hc Eg

1.24 [m]
Eg (eV )
2-3
当 c 时，光子没有足够的能量将电子由价
带激发到导带。这时光子只是穿过这个材料。对于本征(intrinsic)硅有：
Eg 1.12eV
c 1.11m
这是CCD的长波限制
电荷的产生原理动画
光电导效应
电荷的存储（以MOS电容为例）
CCD概述
• 电荷耦合器件CCD（Charge Coupled Devices）
CCD（Charge Coupled Devices，电荷耦合器件）图像传感器主要有两种基本类型，表面沟道CCD（简称为SCCD）器件；体沟道或埋沟道器件（简称为BCCD）。
电
荷耦
线阵CCD
合
器
件
C
面阵CCD
C
D
CMOS-CCD 图像传感器的应用
PC摄像头保安监视
机顶盒
医疗仪器图8-82 CMOS器件的应用情况玩具
手机
数码相机
可视电话生物特征识别
汽车条码识别 PDA
CCD工作原理简示图
y1
R:G:B=139:0:225 y2 R:G:B=225:0:0 y3 R:G:B=0:0:225 y4
电子
电荷的生成
如果一个入射光子的能量(Eph)大于或等于这种材料导带与价带之间的能隙(Eg)，就可以把一个电子激发到导带而成为自由电子。用公式表示如下:
E ph E g
2-1
E ph

h

hc

2-2
其中h为普朗克常数，为频率，为波长，c是光速。
电荷的生成
光电效应中有一个临界波长（c ），定义为：

CCD基本原理与成像系统中的新技术 ppt课件

按一定的方式将一维线型CCD的光敏单元及移位寄存器排列成二维阵列，即可以构成二维面阵CCD。
根据转移方式不同，面阵CCD通常有帧转移、全帧转移、行间转移等转移方式。
LUSTER LightVision
C技C术D基本原理与成像系统中的新
帧转移面阵CCD的特点是结构简单，光敏单元的尺寸较小，模传递函数MTF 较高，但光敏面积占总面积的比例小。转移速度较快。
CCD的突出特点是以电荷作为信号，而其他大多数器件是以电流或者电压为信号。
CCD的基本功能是信号电荷的产生、存储、传输和检测
LUSTER LightVision
C统C中D的基新本技原术理与成像系
CCD单元部分，就是一个由金属-氧化物-半导体组成的电容器，简称MOS结构。
CCD单元与线阵列结构的示意图 a) CCD单元 b) CCD线阵列
η=Q1/Q0 ε表示残留于原势阱中的电量与原电量之比，故
ε=1-η
LUSTER LightVision
C技C术D基本原理与成像系统中的新
暗电流是大多数成像器件所共有的特性，是判断一个摄像器件好坏的重要标准。
产生暗电流的主要原因是： 1.耗尽的硅衬底中电子自价带至导带的本征跃迁 2.少数载流子在中性体内的扩散 3.Si-SiO2界面引起的暗电流
LUSTER LightVision
C技C术D基本原理与成像系统中的新
CCD的光谱响应是指CCD对于不同波长光线的响应能力。现在固件摄象器件中的感光元件都是用半导体硅材料来作的，所以灵敏范围为 0.4～1.15μm左右，但光谱特性曲线不象单个硅光电二极管那么锐利，峰值波长为0.65～0.9μm左右。
LUSTER LightVision
C技C术D基本原理与成像系统中的新

CCD技术资料PPT教案

7.4 X 7.4mm 14.
XG-H035M/C 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm
7.2mm
XG-035M/C 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm 9
XG-S035M/C 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm
10.6mm
CV-H100M/C 1000 X 1000 7.4um 7.4 X 7.4mm
7.4 X 7.4mm 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm 9
7.2mm
CV-035M/C 640 X 480 7.4um 4.746 X 3.552mm 4.746 X 3.552mm 9.
CV系列CCD各种型号对应的相关参数
CVX系列--CCD型号
CVX系列CCD各种型号对应的相关参数
CVX系列CCD各种型号对应的相关参数
CVX系列CCD各种型号对应的相关参数
CVX系列CCD各种型号对应的相关参数
CVX系列CCD各种型号对应的相关参数
CVX系列CCD各种型号对应的相关参数
cvcvccdccdcvcv系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcv系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcv系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcv系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcv系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcv系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcv系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcv系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcvxxccdccdcvcvxx系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcvxx系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcvxx系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcvxx系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcvxx系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcvxx系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcvxx系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcvxx系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcvxx系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcvxx系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcvxx系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数cvcvxx系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数xgxg系列系列ccdccd型号面型相机型号面型相机新产品xg2100mh2100mxgxg系列系列ccdccd型号线型相机型号线型相机xgxg系列系列ccdccd型号型号3d3d相机相机xrxrht15mht40mht15mht40mxgxg系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数xgxg系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数xgxg系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的相关参数xgxg系列系列ccdccd各种型号对应的相关参数各种型号对应的

第4章CCD工作原理解析PPT课件

电荷的测量
20m
输出漏极 (OD) 输出管栅极输出源极 (OS)
SW R RD OD
输出节点复位漏极 (RD)
R（复位栅极）
串行寄存器电极
相加阱 (SW)（相当于量筒）
复位 FET
输出节点相加阱
输出 FET
OS
串行寄存器最后的几个电极（读出寄存器）衬底
典型 CCD 片内放大器的显微照片和片内放大器的线路图.
氧化物
金属
P型半导体
Vg<0
栅电极
EFm VG<0
EC
EFp
P-Si
Ev 积累层
栅极电压Vg<0,电
SiO2
场排斥电子吸引空穴，使表面电子能量增大，
表面处能带向上弯曲，
越接近表面空穴浓度越
大，形成空穴积累层。
氧化物
金属
P型半导体
EC
Vg>0
栅电极
VG>0 EFm W
EFp
P-Si
Ev
耗尽层
氧化物
半导体表面与衬底的电压，常称为表面势，（用VG 表示）外加电压越大，对应有越大的表面电势，能带弯
曲的越厉害，相应的能量越低，储存电子的能力越大，
通常称其为势阱。注入电子形成电荷包
VG=2V
VG=6伏
VG=12伏
0
5
10 15 P-Si
P-Si
P-Si
伏
VG 空势阱
填满1/3势阱
全满势阱
电荷的存储
❖ 当金属电极上加正电压时，由于电场作用，电极下P型硅区里空穴被排斥入地成耗尽区。对电子而言，是一势能很低的区域，称“势阱”。有光线入射到硅片上时，光子作用下产生电子—空穴对，空穴被电场作用排斥出耗尽区，而电子被附近势阱（俘获），此时势阱内吸的光子数与光强度成正比。

第六章电荷耦合器件CCD讲解ppt课件

Vg 1 Vg 2 Vg 3 Vg 4
2V 10V 2V 2V
2V 10V 10V 2V
2V 2V 10V 2V
经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用
•基于势阱的有无和深度都取决于栅极的电位，通过不断地改变各栅极上的电位值，使栅极下势阱底抬高或降低，实现其中电荷包有规则、可控制地传输，直到输出端。
Vg 1 Vg 2 Vg 3 Vg 4
2V 10V 2V 2V
2V 10V 10V 2V
2V 2V 10V 2V
经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用
6.5 电荷耦合器件的特征参数
Vg
①在金属层上施加正电压，表面势Vs为正。
②空穴耗尽层
③ Vs随耗尽区的形成而升高，耗尽区深度随着栅极电压的升高而不断变宽。这种状态就是多数载流子的耗尽状态。在耗尽区，空穴的浓度几乎为零。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用
➢转移效率 ➢电荷存储能力 ➢暗电流 ➢噪声
经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用
转移效率
• η=Qn+1/Qn Qn+1转移到下一个势阱中的电荷数，Qn原势阱中的电荷数

ccd简介PPT20101124

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）
彩色CCD工作原理
说明： 1.方案1的三基色的色域小于自然色域(在计算机图形处理中，色域是颜色的某个完全的子集)，再完美的恢复算法恢复后也会彩色失真． 2.上述方案2处理彩色图像时，其清晰度只有单色CCD的 1/4，为弥补损失，在CCD输出后，可通过一些算法与恢复方法来恢复每个像素的RGB信号．各个公司算法差别不一（偏黄／偏红／颜色错误等），且不可能恢复到原始图像信息
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
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
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基础知识》PPT课件

然后，光敏区开始进行第二帧的光积分，而暂存区则利用这个时间，将电荷包一次一行地转移给CCD移位寄存器，变为串行信号输出。当CCD移位寄存器将其中的电荷包输出完了以后，暂存区里的电荷包再向下移动一行给CCD移位寄存器。当暂存区中的电荷包全部转移完毕后，再进行第二帧转移。
整理ppt
32
CCD的应用
三相CCD的时钟波形刚好互相错开T/3周期，因此时钟电压波形每变化T/3周期，电荷
包就要转移过一个极板，每变化一个周期整理，p即pt 转移过三个极板。
22
输出装置：在靠近最右电极的一侧扩散一个N区作为收集区，它与衬底
之间形成一个PN结。电源E通过R加在该结的两端，使它处于反偏状态。
该收集区收集最后一个电极cn下的电子，在电阻R上就有电流流过，并转换成电压的变化，输出一个脉冲。注意输出是串行的。
整理ppt
29
CCD以电荷作为信号，所以电荷信号的转移效率就成为其最重要的性能之一。把一次转移之后，到达下一个势阱中的电荷与原来势阱中的电荷之比称为电荷转移效率（CTE）
好的CCD具有极高的电荷转移效率，一般可达0.999995[3]，所以电荷在多次转移过程中的损失可以忽略不计。
整理ppt
30
从而电荷包就要沿着表面从电势能高的地方向电势能低的地方流动。
整理ppt
21
对于多电极，如图在二氧化硅表面排
列多个金属电极a1、b1、c1；﹍an、 bn、cn等，每三个电极如a1、b1、c1 组成一个传输单元，在三个电极上分
别加上三相脉冲电压Ua、Ub、Uc，它们的波形如图。
金属电极上所加正电压越大．金属电极下的电场越强，多数载流子空穴被排斥的耗尽层越厚，对少数载流子电子则势阱越深

中心组合设计方法CCD介绍课件ppt

• 目標值 • 最大值 • 最小值
• 目的: 如何設定因子之水準(區間), 使反應變數
達到最佳值.
2021/3/10
2
RSM之基本原理
• 真正的函數關係 Y = f(x1, x2) + e 反應曲面(Response Surface) = f(x1, x2)
• 若因子之區間縮小, 則 f(x1, x2) 可用多項式來趨近. 如: Y = b0+b1x1+b2x2+…+bkxk+e (first order) Y = b0+bixi+biix2i+ bijxixj+e (second order)
• Face-centered Central Composite Design (FCCD)
– 除了 a = 1以外, 其餘與 CCDs同
– 當部份因子之水準數只有三個, 或為離散性質時
– 可旋轉性 (Rotatability) 較差, 應儘量避免使用
2021/3/10
33
二階 Model 之 RSM 設計(3/4)
Chapter 11
Part I :反應曲面技術
(Response Surface Methodology)
2021/3/10
1
Why/When to Use RSM?
• 已知此反應變數(Response Variable)受數個因子之影響.
– 必須經由實驗設計所證實.
• 吾人想知道此反應變數之最佳值
2021/3/10
49
混合設計之目的
• 前所提及的反應曲面技術設計, 每一因子水準之選擇皆與其他因子無關 (Independent); 然而, 實際的系統中, 常會因為某一因子水準之選擇, 而使得另一因子的水準必須固定在某一數值上 (Dependent). 此時, 吾人便必須使用混合設計 (Mixture Designs) 才能將此種現象呈現出來.

中心复合设计CCD

中心复合设计CCD一、描述这个功能可以灵活地选择复制，走样的预测和小数块，并选择的轴或中心点产生了广泛的中心复合设计。

二、用法ccd(basis, generators, blocks = "Block", n0 = 4, alpha = "orthogonal", wbreps = 1, bbreps = 1, randomize = TRUE, inscribed = FALSE, coding)三、参数四、详细信息中央复合设计的CCD响应面勘探中使用的流行的设计。

他们被堵塞的设计组成的至少一种的多维数据集的块（两水平因子或部分因子，附加中心点），和至少一个星状块（点沿每个轴的位置-α+α-），加上中心点。

一切都被假定为规模的编码的多维数据集的设计部分，其中为每个变量的值-1和1，中心点0。

使用的编码参数，如果需要的话，编码可以提供。

基础参数确定一个基本的设计，用来创建立方体块。

例如，basis = ~A+B+C会生成一个基本的8次试验的设计。

如果你需要额外的变量，可使用generators，例如，generators = c(D~-A*B, E~B*C)加在上面定义关系会产生一个5因素设计I = ABD = BCE = ACDE 。

如果你想立方体点分为零碎块，给块参数公式。

例如，basis =A+B+C+D+Egenerators =F~-A*C*D, 和blocks =Day ~c(A*B*C,C*D*E)。

阻挡变量将被命名为“Day”，将其分为4块8和32运行的基本设计（半部分6因素）运行每一个的基础上，结合标志的A * B * C 和C * D * E 。

请注意，这一天将混淆与发电机组，及其相互作用，以及所有这些别名：Day = ABC = CDE = ABDE = -BDF = -ADCF = -BCEF = -AEF。

对于每个模块，我们将添加N0（N0 [1 ]）的中心点。

中心复合设计CCD

中心复合设计CCD一、描述这个功能可以灵活地选择复制，走样的预测和小数块，并选择的轴或中心点产生了广泛的中心复合设计。

一切都被假定为规模的编码的多维数据集的设计部分，其中为每个变量的值-1和1，中心点0。

使用的编码参数，如果需要的话，编码可以提供。

基础参数确定一个基本的设计，用来创建立方体块。

例如，basis = ~A+B+C会生成一个基本的8次试验的设计。

如果你需要额外的变量，可使用generators，例如，generators = c(D~-A*B, E~B*C)加在上面定义关系会产生一个5因素设计I = ABD = BCE = ACDE 。

如果你想立方体点分为零碎块，给块参数公式。

例如，basis =A+B+C+D+Egenerators =F~-A*C*D, 和blocks =Day ~c(A*B*C,C*D*E)。

阻挡变量将被命名为“Day”，将其分为4块8和32运行的基本设计（半部分6因素）运行每一个的基础上，结合标志的A * B * C 和C * D * E 。

请注意，这一天将混淆与发电机组，及其相互作用，以及所有这些别名：Day = ABC = CDE = ABDE = -BDF = -ADCF = -BCEF = -AEF。

对于每个模块，我们将添加N0（N0 [1 ]）的中心点。

最新第二章有关数学基础-CCD和彩色原理教学讲义ppt课件

完全饱和
不完全饱和
亮度：人眼感受到的颜色光的强度
– 同一种色块，在不同强度的白光照射下，反射的光波波长一样（色调相同），但人眼感觉到的颜色不同。
– 某一颜色的光，量度很弱，趋于黑色，反之，趋于白色。
• 颜色相加与相减
– 相加：发光物体发出某些波长的光波，这些波长的光波叠加在一起。
– 相减：白光照在某种颜色的物体上。部分波长的光波被吸收，剩下波长的光波进入人的眼睛。
数位机。
Frame-Transfer 全传 CCD
•
架构介于 IL 和 FF 之间的产品，分成两个部分。上半部是
感光区，下半部是暂时存储区。整体来说 Frame-Transfer CCD
非常的类似 Full-Frame CCD，它的特点在于直接规划了一个大
型暂存区。一旦FT CCD 运作，它可以迅速将电荷转移到下方的
1.2 颜色空间
• 彩色空间：
色度图（国际亮度委员会International Committee on Illumination, CIE）表明定义颜色至少需要3个参数。用3 元组(x, y, z)表达一个颜色和在3维空间定义一个点相似，称为彩色空间。
• 常见颜色空间：
RGB: 显示器信号 HSI：人眼识别 CMY：彩色印刷 YUV (YCbCr) ：电视信号
第二章有关数学基础-CCD和彩色原理
Interface of Digital Imaging
• CCD原理
电荷耦合器件（Charge Coupled Device，即CCD），一种集光电转换、电荷存贮、电荷转移为一体的传感器件，最早由贝尔实验室发明。构成CCD的基本单元是MOS电容。
• CCD结构：