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CCD图像传感器原理 2009NO.20一 ChinaNewTechnologiesaI-dProducts CCD图像传感器原理 周红平 (中山大学岭南(大学)学院,广东广州510275) 信息技术 摘要:CCD(ChargeCoupledDevice.s,CCD)fl70年代初诞生以来,已迅速发展成为最常用的固体图像传感器,且广泛应用于科技、教育、医 学、商业、"r.tk、军事和消费领域。它是图像采集与数字化的关键器件。本文介绍了CCD图像传感器成像原理、工作原理、结构等,并对其 电路组成及相关电学参数进行了说明。 关键词...

CCD图像传感器原理
2009NO.20一 ChinaNewTechnologiesaI-dProducts CCD图像传感器原理 周红平 (中山大学岭南(大学)学院,广东广州510275) 信息技术 摘要:CCD(ChargeCoupledDevice.s,CCD)fl70年代初诞生以来,已迅速发展成为最常用的固体图像传感器,且广泛应用于科技、教育、医 学、商业、"r.tk、军事和消费领域。它是图像采集与数字化的关键器件。本文介绍了CCD图像传感器成像原理、工作原理、结构等,并对其 电路组成及相关电学参数进行了说明。 关键词:图像传感器;CCD CCD直接将光学图像转换为电荷信号,以 实现图像的存储、处理和碴示。其特点体现在4 个方面:1)饰:积小,重量轻,能耗少,—r:作电压低, 抗冲击与振动.寿命长;2)灵敏度高,噪声低,动 态范围大;3)响应速度快,刷新时无残留痕迹。 摄像启动快;4)利用VLSI技术生产,象素密度 高,尺寸精确,批量生产成本低。 lCCD分类 &从CCD的工作特性可分为:线性CCD 和矩阵式CCD。h从 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 特性又可分为:单 CCD、3CCD及SuperCCD三种。a按光谱可分 为可见光CCD、红外CCD、)‘光CCD和紫外 CCD。 2CCD结构 CCD从结构上分为线阵CCD和面阵 CCD。从受光方式分为正面光照和背面光照两 种。线阵CCD有单沟道和双沟道两种信号渎出 方式,其中双沟道信号读出方式的信号转移效 率高。面阵CCD的结构复杂,常见的有帧转移( Fr)CCD、全帧转移(F丌)CCD、隔列内线转移( Il,r)CCD、帧内线转税Frr)CCD、累进扫描内 线转移(PSIT)CCD等。 3CCD成像原理 CCD(ChargeCoupledDevices,CCD)由大量 独立光敏元件组成,每个光敏元件也叫—个像 素。这些光敏元件通常是按矩阵排列的,光线透 过镜头照射到光电二极管上,并被转换成电荷。 每个元件上的电荷量取决于它所受到的光照强 度,图像光信号转换为电信号。当CCD工作时, CCD将各个像素的信息经过模傲转换器处理 后变成数字信号,数字信号以一一定格式压缩后 存入缓存内,然后图像数据根据不间的需要以 数字信号和视频信号的方式输出。 图1CCD构造 CCD工作过程可分为电荷存储、电荷转移、 电荷输出和图像信息还原四个阶段。 3.1电荷存储 构成CCD基本单位是MOS电容器,类似 于MOS晶体管结构,和其他电容器一样,MOS 电容器能够储存电荷。当金属电极(称为栅)加 正电/玉04(衬底接地),在电压的作用下,就会产 生—个垂直于衬底表面的电场。在此电场的作 用下,P型硅中的多子空穴被向下排斥,形成耗 尽层。电子在那里势能较底,可以形象化地说, 形成了电子的势阱,势阱中能够容纳多少个电 子,取决于势阱的“深浅”,栅电压越大,势阱越 深。 一28一 中国新技术新产品 ㈣舶擘● 螂羽聃幡羽嘲■ 图2CCD电荷存储 3.2电荷转移 若CCD基本单位MOS电容器之间排列足 够紧密(通常相邻MOS电容电极间隙小于 31-Lm),使相邻MOS电容的势阱相互沟通。即相 互耦合。那么就可使信号电荷(电子)在各个势 阱中转移,并力图向表面势S最大的位置堆积。 因此,在各个栅极上加以不同幅值的正向脉冲 C,就可改变它们对应的MOS的表面势s,亦即 可改变势阱深度,从而使信号电荷由浅阱向深 阱自由移动。就电荷转移方式来讲,CCD有二 相、三相、四相等多种结构形式。下面是三相 CCD转移图: - ’=r—_——tj———一● ’---r一—1---广——唧'。'-,——_‘_-r—o -_、冒,—_-_t=r-_1. ■ 图3三相电极结 33电荷输出 图5图像信息还原 4.1灵敏度 它是指在一定光谱范围内单位曝光量的输 出信号电压(电流)。也相当于投射在光敏元匕 的单位辐射功率所产生的电压(电流)。 4.2量子效率 如果说灵敏度是从宏观角度描述CCD光 电特性,那么量子效率是对同—个问题的微观 描述,可以理解为1个光子能产生的电子数。 43光谱响应特性 主要由光电二极管特性决定。下图是Si光 电二极管的光谱响应曲线。 si材料的禁带宽度决定了光谱响应的长波 极限,由于波长愈短,半导体对光波的吸收系数 愈小。这就决定了光谱响应的短波极限。 二及攀么 电荷输}}j结构有多种形式,如“电流输出” 结构、“浮置扩散输}Ij'’结构及“浮置栅输出”结 构。其中“浮置扩散输出”结构及“浮置栅输出” 结构应用最广泛,结构如下图: ∞ ∞ 图4CCD输出端形式 (a)浮置扩散输出 (b)浮置栅输出 3.4图象信息还原 Bayer方式滤色器,R—G墙-G四个单元为 一组,G是R和B的两倍,因为人眼的视锥细胞 对绿色更敏感。现在数码相机普遍采用的方式: R—G卜B—Gb混合色亮度等于R、G、B各分量亮 度之和,根据R、G、B三分量比例来还原色彩。 4CCD主要参数 CCD主要参数有:总像素、有效像素、尺寸、 灵敏度、量子效率、光谱响应特性、转移效率、不 均匀度、动态范围、采样精度、线性度、噪声等。 图6光电二板管光谱响应 4.4转移效率 转移效率-q是指电荷包在进行每一次转移 中的效率,即电荷包从—个栅转移到下—个栅 时,有部分的电荷转移过去,余下1一-q部分没 有被转移。由于CCD中信号电荷包大都要经历 上千次的转移。即使值几乎接近1,但其总效率 往往仍然很低。例如,如果转移效率为0.999,转 移2000次的话.总效率只有0.135。S0009CCD 的转移效率为0.99999,平均转移2000次,总效 率为0.98。 4.5不均匀度 CCD成像器件不均匀性包括光敏元不均 匀和CCD(CMOS)不均匀。一般CCD是近似均 匀的,即每次转移效率是一样的。光敏元响应不 均匀是由于工艺过程及材料不均匀引起的.画 索越多,均匀性问题越突出,不均匀度是影响像 素提高的因素,也是成品率下降的重要原因。 CCD的成品率—般不足50%。 4.6动态范围/采样精度 上限取决于光敏礁粤阱容量,下限取决予 CCD能分辨的最小信号,即等效噪声信号。 动态范围=光敏元满阱信号辟效噪声信号 采样精度是指输出电荷经Aft)转换成数字 信号的位田it)数。采样精度越高,层次越多,图像 审 万方数据 信息技术 ChinaNewTechnologies~andPmMdu_ct”。嗣囵盗运五团●■■■■互叠■国—a 基于WEBService的分布式国家软件人才网的设计与实现 吴晓峰1于振伟2金澄3 (1、青岛软件园发展有限公司,山东青岛2660712、青岛软件园管理公办室,山东青岛266071 3、青岛软件园人力资源服务有限公司,山东青岛266071) 摘要:基于WEB三层结构开发的人才网站相当普遍,但由于行业、区域建设的独立性,目前我国的绝大多数人才网站都是以地区 为基础,各系统自成体系,从而引起资源分散、信息共享因难。本系统运用webService系统集成 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,面向对象设计方法和程序封 特性,突出三层结构下的分布式资源共享、跨平台支持,满足大中型人才市场的功能需求。 关键词:WEBService;软件人才;分布式数据处理 人才资源的信息化和网络化,改变了传统 人才中介企业的运做模式,大大缩短了人才交 流的地域和时间距离。随着全球信息高速公路 的建设、实施和完善,人才供求信息资源建设和 服务的网络化是人才市场发展的趋势。在国内, 以前程无忧、中华英才网等网站为代表的大型 人才网站,通过先进的管理方式和技术平台,获 得了巨大的成功。 国家软件人才网是—个致力于解决软件人 才供求及相关信息发布网站.服务对象为全国软 件企业人事部门及软件专业人才。网站要求突 出对于会员的应用服务的基础卜,增加企业人 力资源管理等新功能.增强会员间的交流方式, 系统增加分布式共亨处理,能够使系统满足向 其它人才中心或地域提供应用服务的能力。 l国家软件人才网解决方案 webServices是近两年提出的一种新的面 向服务的体系结构,其中定义了一组标准 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 , 用于接口定义、方法调用、基于Internet的构件 注册以及各种应用的实现。在电子商务市场 中,要求所有的参与者都采用同—个基于某种 语言和平台的模型是不现实的。而Webse卜 vices结合了面向组件方法和web技术的优势, 利用标准网络协议和XML数据格式进行通信, 具有良好的普适性和灵活性,在Intemet这个 巨大的虚拟计算环境中,任何支持这些标准的 系统都可以被动态定位以及与网络上的其它 webServices交互,任何客户都可以调用任何服 务而无论它们处在何处,突破了传统的分布式 计算模型在通信、应用范围等方面的限制,允许 企业和个人快速、廉价建立和部署全球性应用 蚂。 为了丰富软件人才网为广大用户提供的专 业服务。我们研究并提出采用基于WebService 的服务架构,处理系统模块间的控制和数据的 集成,很大程度.1-_提高了系统数据的通用性,降 低了模块间的耦合程度,从而提高了人才服务 网络系统的扩展性、伸缩性和兼容性,便于系统 分担负载,提高人才网站的服务质量。 2J2EE的WebServices工作原理 2.1J2EE的WebServices模型 普通WebService的系统架构是面向服务 的,服务的发布和发现是Web系统架构中首先 要解决的主要问题。在Java编程环境下,Web Services通过JAXR(JavaAPIforXMLReg- istri目实现自身的发布。客户使用同样的 JAXRAPI寻找服务,使用JAX—RPC绑定和 调用Web服务。如下图21所示: 图2.1Java环境下Web服务的 发布/发现怫定模型 2.2J2EE在消息发送层(SOAe)和传输协 议层(H111P)的工作过程 用图22可以说明,在具有webServices功 能的应用程序服务器上运行着一个标准J2EE 应用程序。在图中的左上角是Java、C++或C# 客户机,现在,这个应用程序发出SOAP请求。 该SOAP请求把web服务操作封装在一个 XML有效载荷中,然后,通过H1,I’P协议传送。 在Web服务端,传输层继续把该调用输送 SOAP服务端,然后,服务器就调用相应的已经 展现为Web服务的J2EE功能。web服务产生 的任何响应都会被再编码成为一个SOAP响 应,并通过HTI甲协议传输回客户机去。 图22J2EE在SOAP和HrITrP的工作过程 从图22中可以清楚地看出,利用消息发送 层(Messaginglayer)(SOAP)和传输协议层( TransportNetworklaver)(HTrP)就日】以完成 应用程序内部的通信。应用程序内部通信的问 题通过一些销售商的专有技术(例如CORBA 和DCOM销以前就已经解决了。这些技术操作 起来很麻烦。并且,也不能通过防火墙。因此。 现在我们用SOAP,通过简单的xML这个开放 式的标准,就可以有效地实现应用程序内部的 通信,不会使自己锁定在某个销售商的专有机 制上凡 3国家软件人才网的特点 3.1实时整合 WebServices的tM乍-在系统运行时实时绑 定。服务请求方描述所需服务的性能,并通过服 务代理方提供的应用程序接口找到相应的服 务,用返回的服务描述文档中的信息最终绑定。 服务的动态搜索、绑定和面向消息的服务连接 使WEB应用程序实时整合。 32通过封装减少复杂性 系统中任何对象、组件对外都封装成由 WSDL描述的服务,屏蔽了业务逻辑的复杂性、 开发平台的异构性、后台技术的多样性;同时能 在运行时替换服务的后台实现,增加了灵活性。 33町扩展、易维护 通过使用类似的服务描述可实现服务的升 级、扩展,模央化设计,可根据用户要求增删;系 统的没置由专用程序集中管理,维护简单。 3.4向下兼容性 现有的Web应用程序相当于服务提供方, 对现有的模块用WSDL进行封装,并在Web服 务器与后台实现之间设置XMI.的巾间件,负责 建立SOAP请求与后台实现的通道最后把服务 描述发布,就能实现向新系统的转变,有效保护 己有资源日o 35分布式站点共享 国家软件人才网可按照地域进一步的子站 点划分,数据库进行集巾的共享,从而实现网站 的分布式服务,数据库集中共李羽。 该系统完全支持在网络分布式环境下信息 的发布与更新。 结束语 国家软件人才网是—个跨地区、综合性采 用全动态进行人才信息发布与交易的网站。该 系统能够通过人才交易的情况,为人力资源动 向提供科学合理统计分析结果,具有较高的权 威性。为全国软件行业人力资源信息建设与共 享奠定了基础。 参考文献 【l】覃征,闰众,王立.基于webService的动态电 子商务计算机应用研究『嗍第9期2003 阁吴娴.基于三层结构的销售管理系统.电脑开 发与虚用,200却2) f3】刘润东,UML对象设计与编程j匕京希望电子 出版社2002 『41沈渡涌.基于三层结构的分布式人才信息管 理系统。计算机与现代4E.2001固 越细腻。现在数码单反相机采样精度为12 bits。采样精度影响到颜色层次过渡细腻程度, 动态范围则影响到整个图像表达明暗动态范 围。 4.7线性度 线性良是指在动态范围内,输出信号与曝 光量关系是否成直线关系。 通常在弱信号和接近满阱信号时,线性度 比较差。在弱信号时,噪声影响大,信噪比低;在 接近满阱信号时,耗尽层变窄,使量子效率下 降,灵敏度降低,使线性度变差。 参考文献 『11李云飞、李敏杰等,TDI--CCD图像传感器的噪 声分析与处理,光学精密工程,2007-cqvip.eom 闭熊平,CCD与CMOS图像传感器特点比较,半 导体光电,2004-eqvip犯om 『31李仰军、马俊婷等,微光CCD相机的噪声分 析与处理,应用基础与工程科学学抿2001. 中国新技术新产品 一29— 万方数据 CCD图像传感器原理 作者: 周红平 作者单位: 中山大学岭南(大学)学院,广东,广州,510275 刊名: 中国新技术新产品 英文刊名: CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年,卷(期): 2009,""(20) 被引用次数: 0次 参考文献(3条) 1.李云飞、李敏杰等,TDI-CCD图像传感器的噪声分析与处理,光学精密工程,2007-cqvip.com 2.熊平,CCD与CMOS图像传感器特点比较,半导体光电,2004-eqvip.com 3.李仰军、马俊婷等,微光CCD相机的噪声分析与处理,应用基础与工程科学学报,2001. 相似文献(10条) 1.期刊 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 谈新权.梅晓英.TAN Xinquan.MEI Xiaoying 高分辨率CCD图像传感器及CCD摄像机的性能评价 -光学技 术1999,""(1) 研究了CCD图像传感器及CCD摄像机的性能及测试方法.重点探讨了高分辨率的CCD摄像机的成像特点.论述了高分辨率CCD图像传感器和高分辨率CCD摄 像机的性能.这些性能与当前厂商提供的商用CCD摄像机有许多不同之处.评价高分辨率CCD图像传感器的性能主要有灵敏度、动态范围、分辨率和拖影.评 价高分辨率CCD摄像机性能有灵敏度、最小照度、分辨率和光学格式等.给出了高分辨CCD摄像机的性能评价实例,简述了其工艺特点和技术特点. 2.学位论文 卢阳 TDI/CCD图像传感器脉冲驱动电路研究及小型可见光CCD摄像机组件设计 2006 本文在CCD图像传感器方向做了TDI/CCD图像传感器脉冲驱动电路的研究设计以及小型可见光CCD摄像机组件的设计。 首先是TDI/CCD图像传感器脉冲驱动电路的研究:与普通线阵CCD图像传感器相比,时间延时积分CCD图像传感器(TDI/CCD)有更高的灵敏度。通过n级 积分门进行多次曝光叠加,时间延时积分图像传感器能在较低的光照条件下工作,并且噪声仅以n的平方根增加,可减少像元间响应不均匀和固定图形噪 声的影响。在航天航空等领域,TDI/CCD图像传感器有着非常广泛的用途。 TDI/CCD图像传感器应用的关键是驱动信号的产生及输出信号的处理。从CCD工作原理入手,对TDI/CCD图像传感器时序驱动电路部分进行了深入研究 ,设计了TDI/CCD图像传感器的时序驱动电路。采用美国Fairchild公司的CCD525芯片作为成像器件,分析了其驱动电路要求,在比较几种实现方法的基 础上,用复杂可编程逻辑器件实现了TDI/CCD的驱动时序,选用Altera公司的MAX7000AE系列CPLD作为硬件设计平台,运用VHDL语言对驱动时序进行硬件 描述,采用QuartusⅡ对所设计的驱动时序发生器进行了设计。测量与仿真结果证明是可行的,同时提出了电平转换的方法,并分析研究了TDI/CCD输出 信号的噪声成分和相应的抑制方法,针对已有的相关双采样电路的局限性提出了一种基于数字技术双采样的方法来降低信号噪声。 研究最终实现了TDI/CCD信号的稳定输出,并给出了时序驱动的输出波形,总结了系统的各方面性能和存在的问题,为进一步的研究积累了经验。 其次是小型可见光CCD摄像机组件的设计:随着IC制造工艺的飞速发展,CCD摄像机的小型化技术也越来越成熟。本文介绍了采用SONY的ICX039DLA图 像传感器芯片的小型可见光黑白CCD摄像机的设计。通过合理的器件选择和电路设计,其在体积、功耗、图像质量、灵敏度等方面都有着较好的表现。该 机在减小体积的同时尽可能的提高了成像质量,较好的实现了设计目标。 3.期刊论文 黄美玲.张伯珩.边川平.李露瑶.达选福.HUANG Mei-ling.ZHANG Bo-heng.BIAN Chuan-ping.LI Lu-yao .DA Xuan-fu CCD和CMOS图像传感器性能比较 -科学技术与工程2007,7(2) 简单介绍了CCD(电荷耦合器件)与CMOS图像传感器的结构,并对二者的性能特点进行了比较.对他们的现状和发展趋势进行了分析,说明了CCD图像传感 器和CMOS图像传感器之间存在的长期竞争. 4.期刊论文 程开富.Cheng Kaifu CCD图像传感器的市场与发展 -国外电子元器件2000,""(7) 随着微电子技术的发展,CCD图像传感器的产量不断增加,应用领域不断扩展.本文对CCD图像传感器的市场情况进行了分析与预测.对影响CCD传感器市 场未来发展具有重要作用的数字照像机的市场情况作了专门的介绍,并在充分描述了CCD图像传感器市场情况的基础上,对目前国内外CCD图像传感器的发 展趋势作了初步探索. 5.学位论文 邓光华 256×256像素高帧频可见光CCD成像器件研究 2004 高速摄影技术是处理高速瞬发事件的图像记录、保存技术。传统的胶片摄影机操作使用复杂,速度受到一定的限制,不能满足某些高速瞬发事件的 信息详细记录要求。固体成像器件出现后,高灵敏度、高帧速的CCD成像技术可以实现极短曝光时间、较好的动态范围、大容量数据存储与图像回放等优 点,已广泛应用于快速事件和过程的表征,如用于弹道学、超速碰撞、航空设计、功率产生等领域。为了满足某科研工程的需要,我们开展了 256×256像素高帧频可见光CCD成像器件的研究,器件的技术指标是256×256像素、像素尺寸10μm×10μm、占空比大于66%、工作响应波长 0.4μm~1.1μm、光灵敏度0.05Lx(峰值波长处,积分时间40ms)、帧速500帧/秒、动态范围54dB和响应非均匀性2%。 本文介绍了可见光CCD图像传感器的基础理论、工作原理和国内外发展现状,对器件性能参数与结构设计进行了重点讨论,介绍了256×256像素高帧 频可见光CCD图像传感器的研制过程,CCD驱动电路设计与参数测试方法,最后给出了器件的测试结果、实物图和成像效果图。 256×256像素高帧频可见光CCD图像传感器采用MOS电容器作为光敏元和存贮单元,信号电荷转移的信道为CCD埋沟结构;256×256像素高帧频可见光 CCD图像传感器的结构采用帧转移形式,因而器件结构简单,像素光敏元的占空比高。为实现高帧频工作,在器件设计上将256×256像素阵列分成4个子 阵列,每个阵列有独立的信号输出端,这样在不提高一个信号输出端CCD的水平位移寄存器工作频率下,提高了整个CCD的信号读出速率,即提高了帧频 。CCD水平位移寄存器的输出放大器采用两级源跟随放大器,对输出二极管、复位MOS管及放大MOS管的尺寸进行优化设计,达到降低放大器的输出噪声、 提高了放大器的输出幅度和频率响应带宽。 在256×256像素高帧频可见光CCD图像传感器的研制工艺中,采用的硅工艺精度为2μm,在4英寸的NMOS工艺线上进行流片,硅片材料采用硅外延片 。根据CCD的结构设计,采用三层交叠多晶硅栅工艺。器件的封装以24针陶瓷管壳,氮气环境中进行封装,既保证了CCD工作的可靠性要求,又避免了不 同环境下对器件的影响。在CCD驱动电路方面,设计三相时钟脉冲驱动方式,直流电平脉冲的幅度和脉冲钳位电平可控制,使器件工作在最佳的性能状态 下。 通过对256×256像素高帧频可见光CCD图像传感器的设计、工艺制作、可靠性试验和参数测试,器件性能指标达到了技术要求。 6.期刊论文 王健.曾辉.WANG Jian.ZENG Hui 抗晕光面阵CCD图像传感器及抗晕光方法的实现 -西安工业大学学报 2007,27(6) 为了解决面阵CCD(Charge-Coupled Device)图像传感器由于动态范围有限而在强光照射下发生晕光的问题,基于DL32面阵CCD图像传感器原有结构,通 过增加像敏单元寻址电路和积分时间脉冲产生电路,使得所有像敏单元积分时间均可独立设定.利用DSPs(Digital Signal Processor)TMS320C6713对面阵 CCD图像传感器每个像敏单元输出的亮度值进行实时监测,通过地址及数据总线控制改进型面阵CCD图像传感器,缩小该像敏单元的光积分时间.经过 MATLAB算法仿真,像敏单元晕光现象已彻底消除. 7.学位论文 舒平 CCD图像传感器像元建模与仿真 2009 当今时代,由于CCD图像传感器在航空计测等方面的重要作用,拥有CCD新技术的各国及各公司都将CCD技术作为军事机密或商业机密,因此尽管 CCD图像传感器技术的发展十分迅速,然而与CCD相关的技术、科研文献仍然十分缺乏。由于国内的半导体产业发展较晚,因此国内的CCD技术相对落后且 发展缓慢,随着我国最近几年航空航天技术的迅速发展,目前CCD图像传感器相关的研究就成为十分重要的课题之一。 本论文正是在针对上述问题,在充分了解CCD图像传感器器件的发展状况、分析了CCD器件工作原理的基础上构建了一个带有光电二极管结构的埋沟 CCD器件模型,并就该器件模型作了相关的仿真、分析和优化设计。主要工作可概括为以下六个方面: 1、对CCD图像传感器像素单元进行器件模型的建立,并设计了相关的器件和工艺参数,利用ISE、SilvacoTCAD等计算机工具全面地实现了该器件模 型的二维数值分析和光电特性的模拟。具体内容在第三章3.1节中阐述。 2、通过对CCD图像传感器像元沟道的阱容量进行定性分析和定量计算,设计了合理的势垒相和势阱相的栅电压,对建立的模型的沟道阱容量进行优 化。具体内容在第三章3.2节中阐述。 3、分析器件模型在沟道区掺杂浓度对器件击穿特性的影响,并确定了最大沟道掺杂浓度。具体内容在第三章3.5节中阐述。 4、详细讨论了栅间隙长度和埋沟深度等参数对该CCD模型的电荷转移效率的影响。具体内容在第三章3.3和3.4节中阐述。 5、分析了该模型光电二极管结构中的暗电流,并通过计算机模拟分析了少子寿命、表面态密度和温度对暗电流的影响,通过仿真说明了该模型结构 采用掩埋型光电二极管结构的优点。具体内容在第四章4.1节中阐述。 6、通过计算分析找出了CCD器件模型中的主要动态功耗源,从而整理得出了CCD图像传感器的动态功耗估算方法。具体内容在第四章4.2节中阐述。 8.期刊论文 林均仰.舒嵘.黄庚华.方抗美.闫志新.LIN Jun-Yang.SHU Rong.HUANG Geng-Hua.FANG Kang-Mei.YAN Zhi-Xin 激光对CCD及CMOS图像传感器的损伤阈值研究 -红外与毫米波学报2008,27(6) 针对激光对CCD及CMOS图像传感器的干扰损伤进行了理论分析和实验研究.实验测量出常压及真空条件下1064nm激光对CCD及CMOS图像传感器的干扰阈 值、损伤闽值及完全损坏阈值.实验结果表明,CCD或CMOS图像传感器的各种阈值在常压和真空两种不同条件下的差别不明显.实验结果还显示,无论在常压 还是在真空条件下,CCD比CMOS更容易受到激光的干扰和损伤甚至严重损坏;而CMOS相机具有很好的抗干扰和抗损伤能力. 9.期刊论文 胡琳.Hu Lin CCD图像传感器的现状及未来发展 -电子科技2010,23(6) 叙述了CCD固体图像传感器的基本结构及工作原理;从缩小像元尺寸、提高灵敏度、改进暗电流及性能技术方面,介绍了CCD图像传感器技术的发展及 现状,为提高CCD性能出现一些独特概念、结构与技术. 10.学位论文 孙元 基于CCD图像传感器的高温温度场非接触软测量研究 2007 基于CCD(电荷耦合器件)图像传感器的非接触高温温度场软测量方法将CCD技术、数字图像处理技术与传统辐射测温方法相结合,能够实现快速、准 确的高温场测量,显著提高测量技术水平,因而成为高温 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 领域近年来的研究热点。本文在研究分析CCD辐射测温的研究历史和现状的基础上,通过深 入的理论分析与大量的实验研究,提出了一种新型的基于CCD图像传感器的高温场软测量方法。取得了如下的研究成果: 1.提出了一种新型的含有CCD响应带宽校正系数和发射率校正系数的比色测温公式。以此为基础构建的高温场软测量系统可以减少CCD光谱响应特性 非理想和被测辐射体发射率变化带来的测量误差。 2.提出了利用黑体炉实验标定CCD响应带宽校正系数、利用现场实验标定发射率校正系数的方法。实验表明,该方法能有效地减小测温误差,具有 较强的实用性。 3.提出了一种基于高温辐射体颜色信息的图像目标识别方法。通过对红、绿基色图像分别进行分割来减小甚至消除高温辐射体图像的各种噪声,然 后综合红、绿基色图像分割结果实现高温辐射体的准确识别,并运用数学形态学方法对分割结果进行后处理以消除游离点和孔洞,使图像边缘平滑。实 验表明,该方法可以快速有效地实现高温辐射体的正确识别。 4.通过理论推导和实验研究指出,在摄像头前加中性滤光片可以扩大CCD的测温范围,但是扩大的程度有限,且测温下限随滤光片透过率的减少而 上升。 5.提出利用调节光圈和快门组合的方法扩大CCD的测温范围,并通过实验验证了该方法的有效性。 6.在研究测温系统标定实验原理的基础上,提出了标定实验方案,研发了标定实验系统和基于CCD的高温场软测量实验系统,并完成了对测量系统 的标定。 7.在上述工作的基础上,利用基于CCD图像传感器的高温场软测量系统对工业现场的高温熔体进行了测温实验。实验结果表明,所研发的高温场软 测量系统测温精度较高,具有较强的实用性和推广价值。 本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgxjsxcpjx200920022.aspx 授权使用:武汉大学(whdx),授权号:c370d91d-dfb7-4aec-8a03-9e1400cc3798 下载时间:2010年10月19日
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