光电传感器应用技术王庆有第12章节

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1、第12章特种图像传感器现代科学技术的发展，尤其是国家安全、公安刑侦、医疗影像、材料科学、航天、航空、天文观测以及森林防火等领域高科技事业的发展，对图像传感器的某些突出性能提出更高的要求，为满足现代科学与技术发展的需要，仅靠图像传感器自身性能的提高已经显得力不从心。为此，人们将一些能够提高图像传感器某些特殊性能工艺与其他器件等和图像传感器组合起来，构成具有特殊功能的图像传感器件，简称为特种图像传感器。特种图像传感器内容很多，它应该包括超小型、超高速和超大型图像传感器，但是限于篇幅，本章只讨论下面几种极特殊的特种图像传感器，其中包括微光图像传感器、红外图像传感器、紫外图像传感器和X光射线

2、图像传感器等。尚辅网http://shangfuwang.com/12.1微光图像传感器20世纪60年代初发展起来的微光夜视技术就已经出现了微光图像传感器。其中微光CCD图像传感器是目前应用最为广泛、最有前途的微光夜视图像传感器件。本节主要介绍CCD微光夜视图像传感器的基本工作原理、基本结构、特性和应用等问题。12.1.1微光图像传感器的发展概况将像增强器与真空电子束摄像管有机地组合在一起，研制出第一代的微光图像传感器，又称为微光电视摄像管。微光电视摄像管与直视夜视仪相比具有如下的特点：尚辅网http://shangfuwang.com/（1）便于利用图像处理技术，提高显示图像的品质

3、；（2）可以实现图像的远距离传输或远距离遥控摄像；（3）便于和光电自动控制系统构成电视跟踪装置，直接用于武器制导、指挥射击等领域，并具有较强的抗干扰能力和快速反应的特点；（4）能够供更多的人在更为广泛的场所同时观察；（5）可以录像并长期保存。虽然微光电视摄像管在体积、重量、能耗、成本、使用维护等方面不如直视夜视仪，但由于上述五个方面的优点，使它愈来愈受到重视，并被广泛地用于国防、公安、医学影像和天文观测等方面。尚辅网http://shangfuwang.com/表12-1几种型号的微光电视摄像系统型号摄像器件整机性能应用场所生产厂商Nv-10040/25增强器+25mmSEC物镜f=

4、735mm光圈F1.0~16.0,视场18º（垂直）24º（水平）光谱范围650~850nm电源28V,3.5A尺寸φ203×838,重量35kg直升机美国光电公司ASD3000系列SIT分辨率650电视线（水平），电源18~31V,35~50W体积6250~8250mm3，重量5~9kg夜间监视侦察和武器发射美国无线电公司UVR-700三级25mmML8587+光导管观察距离5000m（1/4月下发现）1500m（1/4月下识别）电源28V,3A，体积460×590×510mm3重量15.4kg飞升机昼夜监视及投放武器美国通用电器公司V0084SIT物镜f=276mm光圈F2.35

5、视场2.66º×2º电源22~28V,4.5A自动灵敏度控制范围1×107分辨率440~490电视线（中心）S/N≥32dB火控系统夜视英国马可尼公司V3341/V3344SIT物镜f=276mm光圈F2.35视场2.66º×2º典型灵敏度3.3×10-4lx分辨率500电视线S/N≥32dB海军火控系统英国马可尼公司TMV562A25mmSIT物镜f=210mm视场4º×5.5º重量20kg照度范围1×10-4~1×10-3（夜间）102~103（白天加滤光镜）电源24V,100W尺寸700×340×240mm3坦克、装甲车（法）汤姆逊PZB2001-EBS物镜有效直径φ200视场

6、4.5º,调焦范围50~60mm分辨率600电视最低照度1×10-4lx电源24V,40W重量1.85kg坦克、装甲车观察、瞄准德国德律风根公司P436125mmSIT视频带宽9MHz尺寸φ260×568视场3.05º(16mm增强器)~4.77º(25mm增强器)电源24V,重量23kg昼夜监视意大利7411SITRCA4848/H灵敏度8×10-5lx极限分辨率750电视线视频带宽15MHz（+3dB）S/N≥35dB电源12V或28V,直流1A尺寸120×130×37mm3重量6kg火控系统监视丹麦召根安德逊公司尚辅网http://shangfuwang.com/目前，已有两种

7、微光CCD摄像管，即增强型（I-CCD）和累积型TDI-CCD摄像管。它们的最低光照度已达到10lx，分辨率优于510TVL。例如，德国SIM安全与电子系统公司推出的SIM-CCD在10lx下工作，具有很宽动态范围，可以在10~10lx照度范围内工作。该机由CCD和微通道板像增强器构成，分辨率高达510TVL。美国加利福尼亚州Xybion电子系统公司新近推出了TDI-CCD微光摄像机，采用砷化镓像增强器，可以工作在低于10lx的照度下。德国B＆M光谱公司研