光电检测技术第二 光电成像检测器件节PPT教案.pptx

光电检测技术是现代信息技术的重要组成部分，特别是在成像和传感领域发挥着关键作用。本章主要讲解光电成像检测器件的发展历程、类型、特性和工作原理，以及与之相关的电视扫描技术。以下是详细的知识点总结： 1. 光电成像器件的发展： - 1934年，光电像管（Iconoscope）是最早的应用于广播摄像的器件，但其灵敏度较低，需要较高的光照强度。 - 1947年，超正析像管（Image Orthicon）提高了灵敏度，降低了所需光照强度。 - 1954年，视像管出现，具有高灵敏度和分辨率，但不适合高速图像测量。 - 1965年，氧化铅管（Plumbicon）因其小体积、高灵敏度和分辨率成为彩色电视摄像机的首选。 - 1976年，硒靶管和硅靶管进一步提高了灵敏度并降低了成本。 - 1970年后，电荷耦合器件（CCD）引入，使得光电成像技术进入新的阶段，尺寸更小，性能更优。 - 1980年后，金属氧化物半导体（MOS）技术如CMOS的集成，使得分辨率进一步提升。 2. 光电成像器件的分类： - 摄像器件分为扫描型和非扫描型。扫描型将光学图像转化为视频信号，包括真空管和固体摄像器件。 - 非扫描型器件如变像管和像增强管，主要用于图像增强或改变光谱。 3. 电视扫描技术： - 扫描过程将二维图像转换为一维时间序列信号，分为行扫描和场扫描。 - 行扫描是从左到右，行逆程是返回，行频是行扫描的频率。 - 场扫描是从上到下的完整扫描，场频是场扫描的频率。 - 人眼对电视图像的要求是至少48Hz以上的刷新率，至少600行的分辨率。 4. 扫描方式： - 逐行扫描适用于电脑显示器，图像稳定。 - 隔行扫描用于电视，可能会有闪烁现象，要求帧与帧之间的扫描起始点一致，以保证图像连续性。 5. 我国电视制式： - 使用4:3或16:9的宽高比。 - 帧频和场频的规定是为了确保图像质量，我国的标准包括625行/帧，312.5行/场等参数。 光电成像原理涉及光电信号的转换，其中CCD和CMOS是关键的光电转换元件。CCD以其优良的性能被广泛使用，而CMOS由于集成度高、功耗低，近年来逐渐成为主流。电视制式的理解有助于我们更好地理解视频信号的处理和显示过程。