图像传感器应用技术

第1章光辐射与光电技术基础()

11光辐射的度量()

111与辐射源有关的参数()

112与接收器有关的参数()

113光源的辐射光谱分布参量 ()

114量子流速率()

12物体热辐射()

121黑体辐射定律()

122辐射体的分类及其温度表示()

13辐射度参数与光度参数的关系()

131人眼的视觉灵敏度()

132人眼的光谱光视效能()

133两种辐射体光视效能的计算()

14半导体对光的吸收()

141物质对光吸收的一般规律()

142半导体对光的吸收()

15光电效应()

151内光电效应()

152光电发射效应()

思考题与习题1()

第2章光源()

21自然光源()

22钨丝灯光源()

221钨丝白炽灯()

222卤钨灯()

23气体放电灯()

24半导体发光二极管（LED）光源()

241发光二极管的发光机理()

242发光强度－电流特性()

243发光光谱和发光效率()

244LED灯构成的仪器光源()

25激光光源()

251激光的产生机理()

252氦氖激光器()

253半导体激光器（LD）()

26图像传感器应用系统中光源和

照度的匹配()

思考题与习题2()

第3章图像扫描与图像显示技术()

31图像解析原理()

311图像的解析方法()

312图像传感器基本技术参数()

32图像的显示与电视制式()

321电视监视器的扫描 ()

322电视制式()

33图像显示器的分类()

34典型图像显示器()

341TFTLCD图象显示器简介()

342TFTLED图像显示器简介()

343LED图像显示器()

思考题与习题3()

第4章电荷耦合摄像器件的基本

工作原理()41电荷存储()

42电荷耦合()

43CCD的电极结构()

44电荷的注入和检测()

45CCD的特性参数()

46电荷耦合摄像器件()

461工作原理()

462CCD的基本特性参数()

463动态范围()

464暗电流 ()

465分辨率()

思考题与习题4()

第5章典型线阵CCD图像传感器()

51典型单沟道线阵CCD()

511TCD1209D的基本结构()

512TCD1209D的基本工作原理()

513TCD1209D的特性参数()

514TCD1209D的驱动电路()

515TCD1209D的外形尺寸()

52典型双沟道线阵CCD器件()

53具有积分时间调整功能的

线阵CCD()

531TCD1205D()

532ILP1型线阵CCD()

54具有采样保持输出电路的

线阵CCD()

55并行输出的线阵CCD()

551并行输出的TCD1703C ()

552分段式并行输出的线阵CCD()

56用于光谱探测的高性能

线阵CCD()

561RL1024SB()

562RL2048DKQ()

563TCD1208AP()

57彩色线阵CCD()

571TCD2000P()

572TCD2558D()

573TCD2901D ()

58环形线阵CCD()

思考题与习题5()

第6章典型面阵CCD()

61DL32型面阵CCD()

611结构()

612工作原理()

613DL32型CCD的光电特性()

62TCD5130AC面阵CCD()

63TCD5390AD面阵CCD()

64IAD4型面阵CCD()

641IAD4的结构()

642工作原理()

643IAD4的基本特性()

65特种面阵CCD()

651IAD92048型面阵CCD()

652IAD95000型面阵CCD()

6532620万像素面阵CCD()

66面阵CCD摄像器件的特性()

67面阵CCD的电荷累积时间

与电子快门()

68MTV2821摄像机()

681工作原理()

682MTV2821CB特性参数()

683MTV2821CB的主要功能

及其设置()

684帧累积功能()

思考题与习题6()

第7章CCD彩色摄像机概述()

71三管CCD彩色电视摄像机()

711三管CCD彩色电视摄像机的

基本组成()

712光学系统和CCD摄像机中的

重合调整()

713频谱混叠干扰在R，G，B信号之间

相互抵消()

72两管式CCD彩色电视摄像机()

73单管CCD彩色摄像机()

74典型单片彩色CCD()

741Bayer滤色器单片彩色CCD()

742复合滤色器(或补色滤光片)型的

彩色CCD()

75彩色数码照相机简介()

思考题与习题7()

第8章CMOS图像传感器()

81MOS场效应管()

811MOS场效应管的基本结构()

812场效应管的主要性能参数()

82CMOS成像器件的原理结构()

821CMOS成像器件的组成()

822CMOS成像器件的像敏

单元结构()

823CMOS图像传感器的工作流程()

824CMOS成像器件的辅助电路()

83CMOS图像传感器的性能

指标()

84典型CMOS图像传感器()

841IBIS4 SXGA型CMOS成像

器件()

842FUGA1000图像传感器()

843高速CMOS图像传感器()

85CMOS摄像机()

851IM28SA型CMOS摄像机()

852MC1300高速CMOS摄像机()

思考题与习题8()

第9章视频信号处理与计算机

数据采集()91CCD视频信号的二值化处理()

911二值化处理方法()

912二值化数据采集与计算机接口()

92CCD视频信号的量化处理 ()

93线阵CCD输出信号的数据采集与

计算机接口()

94面阵CCD的数据采集与计算机

接口()

941图像采集卡的基本工作原理()

942图像卡的基本结构()

943典型图像数据采集卡()

思考与习题9()

第10章图像传感器的光学成像

系统()101光学成像系统的基本计算

公式()

1011理想光学系统的基本参数()

1012理想光学系统的物像

位置公式()

1013理想光学系统的放大率()

102光学元件的成像特性()

1021球面光学元件的成像特性()

1022平面光学元件的成像特性()

103光学成像系统中的光阑()

104常用光电图像转换系统的

成像特性()

1041摄影系统及其物镜的光学

成像特性()

1042显微系统及其物镜的光学

成像特性()

1043望远系统及其物镜的光学

成像特性()

105照明系统()

106远心光路在动态测试中的

应用()

107面阵CCD摄像机光学镜头的

类型及其参数()

108线阵CCD常用的物镜()

思考与习题10()

第11章特种图像传感器()

111微光图像传感器()

1111微光图像传感器的发展概况()

1112微光电视摄像系统()

1113微光电视摄像系统观察

距离的估算()

1114微光CCD摄像器件()

112红外CCD图像传感器()

1121主动红外电视摄像系统()

1122被动红外电视摄像系统()

113X光CCD图像传感器()

1131X光像增强器()

1132医用X光电视摄像系统()

1133工业用X光光电检测系统()

114热成像技术()

1141点扫描式热释电热像仪()

1142热释电摄像管的基本结构()

1143典型热像仪()

思考与习题11()

第12章图像传感器的典型应用

实例()121图像传感器用于一维尺寸的

测量()

1211玻璃管内、外径尺寸测量控制

仪器的技术要求()

1212仪器的工作原理()

1213线阵CCD的选择()

1214光学系统设计()

1215对外径、壁厚的检测电路()

1216微机数据采集接口()

1217系统的长线传输()

122CCD的拼接技术在尺寸测量

系统中的应用()

1221CCD的机械拼接技术在尺寸

测量中的应用()

1222线阵CCD的光学拼接()

123线阵CCD图像传感器用于二维

位置的测量()

1231高精度二维位置测量系统()

1232光学系统误差分析()

124CCD在BGA管脚三维尺寸

测量中的应用()

1241测量原理()

1242数学模型()

1243系统的标定()

1244BGA芯片测量实验()

125CCD图像传感器用于平板

位置的检测()

126利用线阵CCD非接触测量

材料变形量的方法()

127CCD图像传感器用于物体

振动的非接触测量()

128图像传感器用于高精度细丝

直径的测量()

129图像传感器用于透镜曲率

半径的自动测量()

1291测量原理和系统构成()

1292测量系统的硬件与软件()

1293系统测量误差()

1210图像传感器用于成像物镜

光学传递函数的测量()

12101光学传递函数检测原理()

12102光学传递函数检测系统()

1211CCD用于ICPAES光谱探测与

分析()

12111ICPAES光谱探测器的

基本原理()

12112实验结果分析及结论()

1212CCD图像传感器用于光学

系统像差测量()

1213线阵CCD图像传感器在

扫描复印技术中的应用()

1214面阵CCD图像传感器用于

钢板尺寸测量系统()

1215CCD天文图像观测系统()

1216图像传感器用于光电显微

分析仪()

1217图像传感器在内窥镜摄像

系统中的应用()

12171工业内窥镜电视摄像系统()

12172医用电子内窥镜摄像系统()

12173侦察内窥镜摄像系统()

1218图像传感器用于数码

照相机()

思考题与习题12()

参考文献()

本书从应用的角度介绍了CCD、CMOS半导体图像传感器的基本工作原理、利用光电传感器扫描成像的技术和图像显示技术；分析典型图像传感器的基本特性与特性参数；对传感器的驱动方式、A/D数据采集与计算机数据传输与处理技术进行研讨；最后列举18种典型应用实例，通过实例讲述实际应用中对光源的选择、光学系统的设计、期望量的计算和应用技巧等内容。为读者开拓图像传感器的应用领域。

本书从应用的角度讲述了CCD、CMOS半导体图像传感器和扫描图像传感器的基本工作原理；典型图像传感器的基本特性与特性参数；驱动方式及其与计算机数据采集技术；典型应用中的光源、光学系统的基本概念与计算方法等。最后列举18种类型的应用实例为读者开拓图像传感器的应用领域。