CCD与CMOS图像传感器辐射效应测试系统
ccd和cmos原理
ccd和cmos原理
CCD和CMOS是两种常见的图像传感器技术，它们在数码相机、摄像机等设备中被广泛采用。
CCD（Charge-Coupled Device）即电荷耦合器件，它是由大量光敏元件和信号传输电路组成的集成电路。
CCD的工作原理是基于光电效应，当光线照射到CCD上时，光子被光敏元件吸收并转化为电荷。
这些电荷按照特定的方式传输到读出电路中，最终转化为数字信号。
CCD传感器具有高灵敏度、低噪声等特点，适用于要求较高图像质量的应用领域。
CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）即互补金属氧化物半导体，它是另一种图像传感器技术。
CMOS传感器由像素阵列、控制逻辑和信号处理电路等组成。
CMOS
传感器的工作原理是通过控制每个像素的 MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）来实现图像捕捉和信号处理。
CMOS传感器具有功耗低、集成度高等优势，适用于功耗敏感的便携设备。
CCD和CMOS的主要区别在于信号读取方式和电路结构。
CCD传感器采用串行读取方式，需要较多的控制电路和电荷传输电路，相对复杂。
而CMOS传感器采用平行读取方式，每个像素都有自己的读出电路，使得整个图像采集过程更加简化。
总之，CCD和CMOS是两种不同的图像传感器技术，它们在
光电转换、信号处理和功耗等方面有所差异，适用于不同的应用场景。
图像传感器原理介绍CCD和CMOS介绍V12 课件
全景Full-Frame
? 全像 CCD 则是一种架构更简单的感光设计。有鉴于 IL 的缺点， FF改良可以利用整个感光区域（没有暂存区的设计），有效增 大感光范围，同时也适用长时间曝光。其曝光过程和 Interline 相同，不过感光和电荷输出过程是分开。因此，使用 FF CCD 的数字相机在传送电荷信息时必须完全关闭快门，以隔离镜头 入射的光线，防止干扰。这也意味着 FF 必须使用机械快门 （无法使用 IL 的电子 CLOCK 快门)，同时也限制了 FF CCD 的 连续拍摄能力。 Full-Frame CCD 大多被用在顶级的数位机背上。
数字相机的快门开启，来自影像的光线穿过这些 马赛克色块会让感光点的二氧化硅材料释放出电 子〈负电〉与电洞〈正电〉。经由外部加入电压， 这些电子和电洞会被转移到不同极性的另一个硅 层暂存起来。电子数的多寡和曝光过程光点所接 收的光量成正比。在一个影像最明亮的部位，可 能有超过 10万个电子被积存起来。
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CCD外形尺寸信息
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原理篇
16 的工作需求，业界发展出四种 不同类型的 CCD ：
? Linear 线性、 ? Interline扫瞄、 ? 全景 Full-Frame ? Frame-Transfer 全传
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CCD分辨率
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黑白CCD的组成结构图
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彩色CCD的组成结构分图
?CCD 的三层结构：上：增光镜片、中：色块网格 下：感应线路
? 由微型镜头、马赛克分色网格，及垫于最底层的 电子线路矩阵所组成
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彩色CCD运行图
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彩色CCD运行图说明
多CCD图象传感器在辐射成象系统中的应用
多CCD 图象传感器在辐射成象系统中的应用田 慧,王 义,杜宏亮(西北核技术研究所,陕西西安710024)摘 要:多CC D 图象传感器辐射成象系统采用当前最先进的光电成象器件,高速、高分辨率图象采集卡和现代数字图象处理技术,可以直接得到弹道过程的四个时刻的四幅数字X 射线图象。
概述多CC D 图象传感器辐射成象系统的组成和原理,详细论述多CC D 图象传感器的应用技术。
关键词:CC D 图象传感器;X 射线增感屏;触发控制电路;视频同步电路中图分类号:TP212.9;T L8 文献标识码:A 文章编号:1000-9787(20001)05-0037-04Application of four CCD im age sensors in radiation im aging systemTI AN Hui ,W ANG Y i ,DU H ong -liang(N orthw est I nstitute of Nuclear T echnology ,Xi ’an 710024,China)Abstract :In order to present the images immediately during operation and acquire digitized images for further image ma 2nipulation and process ,CC D image sens ors radiation imaging system is developed.The system adopts the hardhitting pho 2toelectric imaging devices ,high speed and high res olution image collection ,and recent digit image processing technique.C omposite part and schematic of four CC D imagesens ors radiation imaging system is summarized ,and research for CC D image sens ors application technique is in extans o introduced.K ey w ords :CC D image sens ors ;X -ray intensifying ;trigger control circuit ;video synchronous circuit0 引 言闪光X 射线照相技术是弹道研究和爆炸研究的重要诊断手段。
单反相机CCD、CMOS测试详解
单反相机CCD/CMOS测试详解Ginsir 于2012-8-14夜根据查询网上很多相机CCD/CMOS测试的文章及本人实践测试中的感受完成下文，望对大家有所帮助。
CCD/CMOS测试死点的软件基本上有两种分别是：deadpixeltest 及光影魔术手（版本3.1.2.103），两种软件我都试用了，感觉后者亮点的显示比较直观，因此使用。
CCD、CMOS都是相机的图像传感器，略有不同不多做介绍，文中不论测试样机用的是CCD还是CMOS，均简称“CCD”。
简单说两句：数码相机所使用的影像传感器（光电转换器）主要有两种：CCD电荷耦合器件、CMOS互补金属氧化物半导休。
噪点是CCD或CMOS将光线转化为电信号时所产生的缺陷信号，表现在照片上就是一些细小的亮点。
噪点分为两类：一类固定噪点，由CCD或CMOS元件制作工艺上的缺陷产生的，曝光时间越长就越亮，即死点或坏点；一类随机噪点由电子器件本身的噪声、放大电路的噪声以及干扰形成，这种噪点位置不固定，随机产生，是数码相机无法避免的。
测试方法（以Canon 600D为参考）：1.设置相机关掉几项功能：镜头自动对焦设为M、光学防抖设为OFF；2.开机菜单中“自定义功能（C.Fn）”第4项长时间曝光降噪功能禁用、第5项高ISO感光度降噪功能禁用；3.画质设为JPG的最精细；4.光圈调至最大，盖好镜头盖，对焦调至无穷大；5.开始拍摄黑片，最好将相机放至平面不要用手端着。
6.第一组：将ISO值设置为200固定，快门分别在1/60S、1S、8S、15S、30S各拍一张黑片；7.第二组：将ISO值设置为800固定，快门分别在1/60S、1S、8S、15S、30S各拍一张黑片；8.第三组：将ISO值设置为1600固定，快门分别在1/60S、1S、8S、15S、30S各拍一张黑片；9.拍一张白片，可以将镜头对准亮处的白纸，快门到1S、ISO可是400以上，光线暗还可以增加曝光补偿增益，就可以拍出白片备用。
CCD光电测试系统方案
CH1、CH2、EXT、EXT/5、AC Line
储存/调出
提供2组参考波形、20组普通波形、20种设置内部储存/调出功能；支持U盘外部储存/调出功能
自动测量类型
（<, /SPAN>32种）
最大值、最小值、顶端值、底端值、峰峰值、平均值、周期平均值、均方根、周期均方根、幅值、上升过激、上升前激、下降过激、下降前激、上升时间、下降时间、频率、周期、脉宽、正脉宽、负脉宽、正占空比、负占空比、相位、FRR、FRF、FFR、LRR、LRF、LFR、LFF
/200/240/300/400/480/600/800/1200/1600/2400/4800Hz
分辨率0.01Hz
10,输出编程范围:
S1 0V至31.500V/0A至1.05A
S2 0V至8.4V/0A至3.15A
带远程侦测能力
电源技术指标
DC电源指标
额定输出量程S1:0 V至30 V, 0A至1A
可作垂直及水平调整
4.三角架：型号Jinli-998
5.虚拟仪器：
虚拟仪器软件
数据采集卡
19000
6
114000
2
计算机
3500
6
21000
3
数字示波器
特点及技术参数：
手柄在上端，外观美观大方小巧携带方便，节约实验桌空间
500MSa/s实时采样率和50GSa/s等效采样率；
USB Host/Device，支持EasyScope2.0软件系统、U盘存储；USB接口，数学运算-加,减；支持PictBridge协议直接打印；
通道波形与FFT波形同时分屏显示功能；多种语言界面显示，中英文在线帮助系统；
技术参数：
CCD和CMOS光电图像传感器量子效率测试系统介绍
图 6 光焱专利均光系统于不同单色光下，均可达到高 于 99%均匀度
430 nm 均匀度 99.04%
530 nm 均匀度 99.06%
630 nm 均匀度 99.05%
Enli Technology Co., Ltd.
光e Sensor Characterization System
具备绝佳的讯噪比，可精确测出感光组件的量子效率等 相关光学特性
(a)专利均光系统发散 角示意图
(b)传统积分球系统光发 散角示意图
图 1-2 市售工业级相机实测于 470 nm 波长各项 参数之测量结果
測量参数
量子效率
61.84
系统增益
0.04584
暗噪声
0.230
暗电流响应不均匀性 光电流响应不均匀性
主要技术指标
1. 单色光光源系统:
2. 均光系统-A:
2. 均光系统-B: 3. 标准光强能量校正器:
4. 控制系统: 5. 测量暗室: 6. 图像采集: 7. 样品台: 8. 软件与开发工具:
不稳定度 <1% 强制散热系统 臭氧消除功能 300 nm ~ 1100 nm (可扩展) 光栅式单色光产生 辐射功率连续可调: 0~100% 波长分辨率可达 0.1 nm 波长准确度± 1 nm 波长重复性± 0.5 nm
三轴精密微调台、样品载具、激光定位功能
系统各部件控制功能整合软件 各部件控制功能开发工具:
(1) 单光仪控制 (2)滤镜转轮控制 (3) 电流计控制 (4) 自动化载台控制 客制化量测软件
系统特点
◆ 独家的均匀光系统，超高单 色光光强
◆ 实现全阵列像素测量 ◆ 发散角度小于 5 度的准直单
色光 ◆ 丰富的相机接口 ◆ 灵活的硬件扩展和升级能力 ◆ 激光定位
一种高性能彩色CCD、CMOS耐辐照摄像机[实用新型专利]
![一种高性能彩色CCD、CMOS耐辐照摄像机[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/eb47cd22cd7931b765ce0508763231126edb7723.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201720880130.8(22)申请日 2017.07.19(73)专利权人 上海霄岳通信工程有限公司地址 201103 上海市闵行区莲花路2080弄(72)发明人 陈航 景弋 曹迪 范韬 黄飞飞 费非 望超 (74)专利代理机构 上海专利商标事务所有限公司 31100代理人 郭蔚(51)Int.Cl.H04N 5/225(2006.01)H04N 5/372(2011.01)H04N 5/374(2011.01)H05K 9/00(2006.01)(54)实用新型名称一种高性能彩色CCD、CMOS耐辐照摄像机(57)摘要本实用新型公开了一种高性能彩色CCD、CMOS耐辐照摄像机，其特征在于，所述耐辐照摄像机进一步包括：一屏蔽壳组，所述屏蔽壳组内开设一容置空间；一摄像机本体，设置在所述屏蔽壳组的所述容置空间内；一摄像机视窗，水平方向开设在所述屏蔽壳组的上部；一潜望式镜头，设置在所述摄像机本体上方的容置空间和所述摄像机视窗的底端；一反射镜，设置在所述潜望式镜头上方的容置空间内。
采用上述结构的耐辐射照摄像机，旨在减小屏蔽壳的屏蔽缺陷区，消除屏蔽壳的屏蔽盲区，提升屏蔽的完整性，进而增强摄像机的耐辐照性能。
权利要求书1页 说明书7页 附图5页CN 207135176 U 2018.03.23C N 207135176U1.一种高性能彩色CCD、CMOS耐辐照摄像机，其特征在于，所述耐辐照摄像机进一步包括：一屏蔽壳组，所述屏蔽壳组内开设一容置空间；一摄像机本体，设置在所述屏蔽壳组的所述容置空间内；一摄像机视窗，水平方向开设在所述屏蔽壳组的上部；一潜望式镜头，设置在所述摄像机本体上方的容置空间和所述摄像机视窗的底端；一反射镜，设置在所述潜望式镜头上方的容置空间内；一顶盖，设置在所述屏蔽壳组和所述摄像机本体的顶部。
计算机概论_CMOS和CCD影像感测器技术原理
計概報告CMOS和CCD影像感測器技術原理CMOS感測器技術CMOS感測器是於1980年代發明出來，只是當時CMOS製程的製作技術不高，以至於感測器雜訊大，商品化並不容易。
時至今日，CMOS感射器的應用範圍非常的廣泛，包括數位像機、PC Camera、影像電話、第三代手機系統、智慧型保全系統、汽車倒車雷達，以及工業、醫療等用途。
由於使用層面廣泛，非常有利於CMOS產品的普及，CMOS不但體積小，耗電量也不到CCD的1/10，售價也比CCD便宜1/3，畫質已接近低階解析度的CCD，國內相關業者已開始採用CMOS替代CCD。
雖然CMOS真正快速發展只有2、3年的時間，在品質上難與CCD媲美，但是，CMOS終究會取代CCD成為主流。
CMOS欲成為市場主流的最大問題在於品質。
就目前而言，較高畫素的CMOS面臨到感度、信噪比不足等問題，影像品質無法與CCD感測器相比，以目前的條件，CMOS感測器要普遍應用在130萬畫素以上數位像機市場，時機尚未成熟。
但是，影像感測器市場應用範圍很廣，涵蓋消費、工業、商業等領域，根據台機電的統計數據顯示，從1999年到2004年，CMOS感測器每年的復合成長率都將超過25%。
與CCD相較之下，CMOS是標準製程，可利用現有的半導體設備，不需額外的投資設備，且品質可跟著半導體技術的提昇而進步。
同時，全球晶圓廠的CMOS生產線較多，有利於其量產以降低成本。
另外，CMOS的感測器的最大優勢，是它具有高度系統整合的條件。
理論上，所有影像感測器所需的功能，都可以放在同一顆晶片上，甚至所有的晶片包括後端晶片(Back-end Chip)、快閃記憶體(Flash RAM)......都整合成單晶片(SYSTEM-ON-CHIP)，以降低數位像機生產成本。
一般來說，CMOS感測器可分為：被動式畫素感測器(Passisve Pixel Sensor CMOS)與主動是畫素感測器(Active Pixel Sensor CMOS)。
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＊Ｃ０ ｒ ｒ Ｐ ｏ ｇ ａ ｕ ｔ ｈ ｏ ｒ，Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ｌ ｙ ｄ ｏ ｎ ｇ ＠ｍｓ ． ｘ ｊ ｂ ． ａ ｃ ． ｃ ｎ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａ ｒ ａ ｄｉ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｅ ｆｅ ｃ ｔ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ Ｃｈ ａ ｒ ｇｅ Ｃｏｕ ｐ ｌ ｅ ｄ Ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ （ ＣＣＤ ）ａ ｎ ｄ Ｃｏ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｒ ｙ Ｍｅ ｔ ａ ｌ
Ｃ Ｃ Ｄ与 Ｃ ＭＯＳ图像 传 感 器 辐 射 效 应 测 试 系统
李豫东 ， 汪 波 ， 郭 旗 。 ， 玛丽娅 。 ， 任建伟
（１ ． 中国科学院 新疆理化技术研究所， 新疆 乌鲁木齐 ８ ３ ０ ０ １ １ ；
２ ． 中国科学院 特殊环境功能材料与器件重点实验室， 新疆 乌鲁木齐 ８ ３ ０ ０ １ １ ； ３ ． 中国科学院大学， 北京 １ ０ ０ ０ ４ ９ ； ４ ． 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所， 吉林 长春 １ ３ ０ ０ ３ ３ ）
第２ １ 卷
第１ Ｏｐ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎｄ Ｐｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｅｎ ｇｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
Ｖｏ Ｉ ． ２ １ ＮＯ ． １ １
ＮＯＶ ．２ ０１ ３
２ ０ １ ３年 １ １月
文章编号
１ ０ ０ ４ — ９ ２ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） １ １ — ２ ７ ７ ８ ０ ７
Ｕｒ ｕ ｍｑ ｉ ８ ３ ０ ０ １ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ；２ ． Ｋｅ ｙ Ｌａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｆｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ Ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ
Ｓ ｐｅ ｃ ｉ ａ ｌ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａｃ ａ ｄｅ ｍｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ，Ｕｒ ｕ ｍｑ ｉ ８ ３ ０ ０ １ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
关 键 词： ＣＣＤ； ＣＭＯＳ ＡＰ Ｓ； 辐射 效 应 ； 抗 辐 射性 能
中图 分 类 号 ： ＴＮ ３ ８ ６ ． ５
文献 标 识 码 ： Ａ
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ７ ８ ８ ／ Ｏ Ｐ Ｅ ． ２ ０ １ ３ ２ １ １ １ ． ２ ７ ７ ８
Ｔｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ＣＣＤ ａ ｎ ｄ ＣＭ ＯＳ ｉ ｍａ ｇ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｓ
３ ． Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ，Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ４ ９ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ； ４ ． Ｃ ｈ ａ ｎ ｇｃ ｈ ｕ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｏｐ ｔ ｉ ｃ ｓ ，Ｆｉ ｎ ｅ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ，Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｃ ｈ ｕ ｎ １ ３ ０ ０ ３ ３ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
ＬＩ Ｙｕ — ｄ ｏ ｎ ｇ ＇ ， Ｗ ＡＮＧ Ｂ ｏ ， ， ＧＵ Ｏ Ｑｉ ～， Ｍ Ａ Ｌｉ — ｙ ａ ＇ ～，ＲＥＮ Ｊ ｉ ａ ｎ — ｗｅ ｉ
（ １ ． Ｘｉ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｐｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ＆ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ，Ｃｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａｃ ａ ｄｅ ｍｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ．