ccd的应用现状及其发展前景

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1、CCD的应用现状及其发展前景摘要：CCD全称为chargecoupledDevice，译名为电荷耦合器件，是七十年代初发展起来的一种新型的半导体器件。CCD器件是一种固体化器件(1)体积小、质量轻、功耗低、可靠性高、寿命长：(2)图像畸变小，尺寸重现性好：(3)具有较高的空间分辨力：(4)光敏元间距的几何尺寸准确度高，可获得较高的定位准确度和测量准确度。经过几十年的不断更新与发展，到目前为止，其应用范围己非常广泛，涉及到航空航天、广播摄像、工业视觉、尺寸测量等众多领域。关键词：CCD技术应用发展现状发展前景引言：CCD使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变

2、成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成，当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。它就像传统相机的底片一样的感光系统，是感应光线的电路装置，你可以将它想象成一颗颗微小的感应粒子，铺满在光学镜头后方，当光线与图像从镜头透过、投射到CCD表面时，CCD就会产生电流，将感应到的内容转换成数码资料储存起来。CCD像素数

3、目越多、单一像素尺寸越大，收集到的图像就会越清晰。因此，尽管CCD数目并不是决定图像品质的唯一重点，我们仍然可以把它当成相机等级的重要判准之一。它可以分为线型和面型两种传感器。线阵CCD获取的信息少，不能处理复杂的图形。但其处理信息的速度快，后续处理电路简单，易实现实时控制，且价格低廉，因此线阵CCD主要用于产品外部尺寸的非接触检测、控制和分类、产品表面质量评定、自动化及机器人视觉中的精确定位等。面阵CCD获取的信息量大，能处理复杂的图形，主要用于图象的记录、储存等方面，但其缺点是处理信息的速度慢，且价格高。本文主要对CCD的应用的原理、现状进行分析及对其发展前景

4、进行展望。CCD的应用现状和应用领域：1、CCD摄像机应用领域的发展趋①DigitalSignalCamera(DSC)：数码照相机是近两三年投放市场的一种新型照相机。由CCD传感器采集的图像信号经过数字处理后．可被记录在磁卡上．由计算机读取磁卡上的图像数据再现出图像，并可借助各种图像处理软件进行图像编辑和图像处理。②Medica1：医用显微内窥镜利用超小型的CCD摄像机或光纤图像传输内窥镜系统．可以实现人体显微手术．减小手术刀VI的尺寸，减小伤口感染的可能性，减轻病人的痛苦。同时还可进行实时远程会诊和现场教学。③VehicleCamera：在各种车辆中加装CCD

5、摄像机可以使驾驶人员借助车内CCD摄像机、车上的后视镜系统和驾驶员前面的显示器．不仅可随时看到车内的情况．而且可在倒车时观察后面的道路情况，在向前行进过程中也能随时看到后方车辆所保持的距离．提高了行车安全。2、光学信息处理利用CCD可以进行文字识别0CR，标识识别0MR，图像识别OPR，光谱能量检测。①光谱能量分析CCD与可以提供二维光谱且分辨率很高的中阶梯光栅结合，能够同时采集到分布在空间的多个信号，大大地提高了全光谱的检测效率。将CCD与计算机相结合，把同时获得的各波长点的数据串行输入给计算机进行处理，几乎实时地得到全部光谱的光强分布图。CCD多通道光谱仪已经

6、成为光谱仪的一个重要的发展方向。基本光谱检测原理如图7所示。S为光源，L1、L2、是三透镜系统，使入射光能量集中在狭缝D上，P是光栅，它将狭缝出射的光按波长的大小由第零级开始，从短波向长波散开，并由透镜Ld成像在后焦面上。这样，当含有许多波长的复合光入射在光栅上时，则在其后焦面上将得到该复合光所有组分的、按波长次序排列的主最大的细亮线，即形成了衍射光谱。衍射级次k越大，色散效果越明显，但能量也随之下降。还有一种基于CCD的光谱仪利用棱镜代替光栅产生色散，其光谱数据采集光路图略。②图像识别、标识识别面阵CCD在这方面有广泛的应用。根据不同要求，利用CCD图像传感器可

7、以设计出不同的识别系统。以下介绍两个目前成熟应用的实例实例一：对汽车牌照进行自动识别，一般都采用计算机视觉技术与模式识别相结合，通过CCD摄像机捕获汽车牌照图像，其视频信号经过A／D后进入计算机，再利用图像处理技术和模式分类技术完成对牌照的搜索、分割和识别。该技术可广泛应用于公安交通、存车场警卫监控、高速公路自动收费等(图1)。目前北京市采用该方法对主干道车辆进行车牌识别，通过数据处理找出交纳养路费的车辆。实例二：图文传真，用CCD作传真机。图文传送速度较快，如用东芝公司的线阵CCD—TCD160C，可以在不到一秒钟的内完成A4稿件的扫描(图2)。图1光谱数据采集

8、系统图2汽