CCD摄像机技术的发展趋势及应用前景

本文系统地介绍了国内外ＣＣＤ 技术的发展和未来ＣＣＤ 市场的需求,并给出了统计参考数据。讨论了ＣＣＤ 传感器需改进的几个方面和ＣＣＤ 摄像机技术性能的优化指标。文中详细地阐述了ＣＣＤ 应用的多种领域及其发展的趋势。对ＣＣＤ 摄像机技术性能的改进如Ｈｙｐｅｒ Ｄ、ＤＳＰ、ＰＳ 等作了具体介绍。     

一种采用面阵彩色CCD及视频信号接口的光谱仪

介绍了一种使用面阵彩色ＣＣＤ 摄像机和体全息光栅设计的小型光谱仪。该光谱仪使用普通模拟视频信号输出格式,经过带有视频输入接口的计算机显示卡采集信号并实现图像信号的数字化,利用面阵彩色ＣＣＤ的二维图像特点采用软件去除背景噪声,在达到使用分辨率和精度要求的前提下降低了对ＣＣＤ 器件性能的要求。从而降低了整机的造价。利用特别设计的局部缩放机构和ＣＣＤ采集的色彩信息实现了对全光谱的频段细分,在有效像素数不变的情况下提高了系统的物理分辨率。     

CCD在太阳磁场测量中的应用

本文描述了太阳磁场测量仪器由光电磁像仪到视频矢量磁像仪的发展过程。从观测的信息量的概念上来看，存在着面、点、面的发展过程；从观测的信息灵敏度来看，向高时间、高空间和高光谱分辨率的方向发展。同时本文论述了ＣＣＤ的三种高分辨率、大信息量、宽光谱区、面光源的太阳磁场观测技术。本文最后还对红外ＣＣＤ、紫外ＣＣＤ、弱光ＣＣＤ在太阳磁场测量和太阳恒星磁场观测的应用进行了介绍。     

连续扫描全画素CCD摄像系统

本文阐述了连续扫描和隔行扫描ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ－ｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）摄像机的工作方式和特征，较详细地介绍了连续扫描ＣＣＤ的工作原理，用图示给出了两种扫描方式的比较。连续扫描方式可从每一个独立像素中获得在一个信号曝光周期之间产生的信号。对于在高分辨率成像情况下，在必需捕捉迅速运动目标的应用领域中，连续扫描ＣＣＤ是最佳的选择。     

基于微位移技术提高CCD分辨率的方法

利用微小相对移动和计算机合成技术提高CCD等数字图像传感器分辨率是一个行之有效的方法.本文在这一技术的基础上,将CCD图像传感器按像元尺寸和不感光间隔尺寸二者之间的关系做出了分类,提出了适应更多图像传感器类型的高分辨率图像的获取方法和算法,并给出了某些类型的CCD图像传感器通过微位移方式提高分辨率的限度.计算机模拟和实验都验证了这种新方法的可行性.     

黑白CCD摄像机的近红外特性和应用

本文对黑白ＣＣＤ摄像机的光谱响应特性进行了具体的分析，讨论了近红外光谱特性和低照度下ＣＣＤ摄像机的光谱响应之间的关系，介绍了在低照度下和近红外照明下，黑白ＣＣＤ摄像机的使用条件。     

应用CCD的透镜曲率自动测量系统

本文介绍了一种以线阵ＣＣＤ固态图像传感器取代读数显微镜，能自动测量和实时显示结果的透镜曲率测量系统，论述了系统的工作原理、软件和硬件的设计及装置的测量误差。     

CCD X射线探测器及其在同步辐射中的应用

ＣＣＤ陈列Ｘ射线探测器人有大的动态范围，灵活的数据读出和存贮方式，好的时间分辨率等特点，在Ｘ射线成像领域，尤其在高亮度同步辐射实验技术中显示出广阔的应用前景。文章主要介绍电荷耦合器件的工作原理，ＣＣＤ Ｘ射线探测器的发展动态，性能及其应用。     

CCD直接细分光栅位移传感器的研究

介绍一种采用ＣＣＤ为测量元件的光栅位移传感器的设计方法。该方法利用ＣＣＤ分辨率高、像素均匀的特点,对光栅刻线的像的移动进行精确定位和直接数字化,改变了以往对莫尔条纹进行位相细分的方法。该方法将细分和数字化在测量信号处理流程中的位置前移到光电转换环节,大大简化了后续电路,同时细分数也有大幅度提高,可以方便地实现数千倍的细分。在数据拼接时采用绝对栅距累加的方法,减小了光栅刻线质量对测量精度的影响。整个系统可由计算机通过并行端口进行控制     

CCD及摄像机技术在工业中的应用

文章系统地介绍了国内外CCD技术的发展和未来CCD市场的需求,并给出了统计参考数据,讨论了科学CCD传感器及摄像机技术性能指标,介绍了通用工业及CCD传感器需要改进的几个方面（如超高动态、数字信号处理、逐行扫描、帧累积等的性能）。     

高速TDI CCD亚像元动态成像系统分析

亚像元动态成像技术是目前实现相机小型化及提高相机空间分辨率的有效方法。将亚像元动态成像技术引入高速TDICCD相机中,通过特殊设计的光学拼接方法,使相机在不影响扫描速度及不改变TDICCD器件尺寸和相机焦距的情况下,可大大提高空间分辨率。为评价该TDICCD亚像元动态成像系统的成像质量,对成像系统的调制传递函数(MTF)进行了分析,分析结果表明该TDICCD亚像元动态成像技术可以将系统的空间分辨率提高1.6倍以上。     

CCD摄像机用于测量中存在的问题及解决方法

本文从ＣＣＤ面阵探测器的光电响应不均匀性、非线性以及摄像机内部的制式转换电路、自动增益控制（ＡＧＣ）电路和γ校正电路等方面阐述了ＣＣＤ摄像机用于能量分布测量存在的问题，并给出了相应的解决方法。同时对去除噪声的多幅积分法作了介绍。     

A dazzling phenomenon of CW laser on linear CCD camera

A laser dazzling experiment is performed on a linear CCD camera, in which a new dazzling phenomenon is found. It is that a laser beam has caused three spots in the output video of the CCD. The three spots lie in the line along which the linear camera is scanning. The middle spot is the image of laser beam that can be anticipated, but the two sideward spots is a new phenomenon that hasn’t reported in other open literatures. We testify that it isn’t laser high-order mode, diffraction and multiple reflections in the optical path outside the camera that cause the three spots. In the process that linear CCD camera scans the laser beam, the multiple reflections between the lens and CCD image sensor are analyzed. The results indicate that multiple reflections inside the camera can induce the sideward spots. Three basic factors that caused sideward spots have been summed up as follows: the scanning mode of the linear camera, the high brightness of laser, and structure of lens and CCD image sensor.     

线阵CCD摄像机及其应用

简要介绍CCD器件的选择原则、摄像机工作参数的确定以及光学成像物镜的选配,并提出应该考虑的主要问题。最后,举例说明CCD摄像机作为光电传感器在非接触精密尺寸检测、定位、表面质量评定等方面的应用。     

Design of a very high frame rate camera based on an asynchronous CCD driving method

A very high frame rate camera is designed based on an innovative CCD driving method. The CCD driving method is mainly implemented on frame transfer CCDs. Asynchronous drive timing sequences are applied in the image and storage section of the CCDs. Several rows of the charge in the image section are binned onto the same row in the storage section, and there are the same number of images to be stored in the storage section before they are read out. Based on the new driving method, the frame transfer CCDs can work at a very high frame rate in acquiring burst images though the reading speed remains at a lower level. A very high frame rate camera is designed in this paper. The innovative CCD driving method is mainly of concern. An e2v's CCD60 is adopted in the camera system, whose full size resolution is 128×128, and the up most frame rate is 1000 Hz in the conventional CCD driving method. By using the presented method, the CCD60 based imager is capable of operating at up to 40000 frames per second (fps) at a recognizable resolution of 128×32. Comparing cameras using traditional binning and region of interest technologies, the frame rate is normally less than 5000 fps while the resolution is only 32 × 32 lett.     

基于CCD传感的激光粒度测试技术研究

颗粒测试在工业生产和科学研究中涉及的领域非常广泛,常用的颗粒粒度及其分布的测试方法是激光粒度测试法,其具有测试精度高、测量速度快、重复性好和可测粒径范围宽等突出优点。CCD传感器有灵敏度高、分辨率高、噪声小和较大的动态范围等优点,其作为激光粒度仪的探测器提高光强分辨率的应用已经很普遍了。为提高测量精度,通过对CCD传感技术的研究,应用图像处理的方法来设计光电探测器,搭建了基于米氏散射原理的激光粒度测试系统。实验结果表明,用CCD传感器采集光散射图像,再对图像进行处理,D50与D10误差在6%之内,D90误差在1%之内,降低了测量的重复误差。     

光学低通滤波器技术及其在CCD摄像机中的应用

利用石英晶体的双折射效应,设计制成用于ＣＣＤ 摄像机传感器前的光学低通滤波器（ｏｐｔｉｃａｌｌｏｗ ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ ———ＯＬＰＦ） ,它可以有效地降低或消除离散光电探测器对不同空间频率目标成像所产生的拍频效应或称莫尔条纹混淆现象。ＯＬＰＦ 的采用提高了ＣＣＤ 摄像机的成像质量,尤其是提高了ＣＣＤ 摄像机对条状和栅格状目标成像时的清晰度,并可消除伪彩色干扰纹的影响     

线阵CCD遥感侦察系统中CCD焦平面的光学拼接

本文阐述了CCD图象传感器的焦平面光学拼接的原理、拼接的技术要求以及几种拼接方案的选择,介绍了本拼接方案的特点、检测、装调方法和拼接结果,完成了两片TCD106C线阵CCD传感器的光学拼接。