重庆大学光电学院固体图像传感器技术必考点(1)

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固体图像加强记忆版

第五章图像传感器与微机接口

1、重点内容及关键词:

①二值化数字接口:简单计数型接口、按位二值化接口(方案一、方案二、方案三)

②简单计数型接口:放大器、比较器、计数器;

③按位二值化接口:方案一、方案二、方案三;

④逐位AD转换接口:低速AD转换接口、高速AD转换接口。

加强记忆部分:

1.简单计数型接口(放大器、比较器、计数器)

A/D转换采用比较器;数据缓冲采用计数器。

2.串/并移位寄存器并入/移位寄存器D锁存器D三态锁存器

按位二值化接口方案一

串/并移位寄存器并入/移位寄存器

工作原理:数据缓冲采用两个移位寄存器。问题:移位寄存器需要大容量。

按位二值化接口方案二

串/并移位寄存器D锁存器工作原理:数据缓冲采用D锁存器,16位并行输入

按位二值化接口方案三

串/并移位寄存器D三态锁存器

低速A/D转换接口

问题1:A/D转换器反复启动和停止→速度慢;

问题2:数据总线始终被占据→没有三态缓冲。

第六章固体图像传感系统的设计探讨

1、重点内容及关键词:

①照明技术:前方照明、镜面照明(亮视场、暗视场)、分光镜、背面照明(亮视场、暗

视场);

②成像理论及设计:物像关系、主要计算公式(表6.3)、*线扫描宽度;

③固体图像传感系统的调制传递函数的合成:光学系统、传感器、处理电路;

④光学系统调制传递函数(判断):近轴、中间、远轴;

⑤图像传感器调制传递函数的主要影响因素:窗口遮蔽效应、扩散长度效应;

⑥视频信号处理的调制传递函数:峰值保持、采样保持。

视频信号----反相器-----峰值保持PH---采样保持S/H

MTF可分为两部分:

①可复位积分器(峰值保持)输出~88%;峰值保持

② 采样保持输出~63%。

刀口相应窗口响应细丝响应

刀口相应该方法可以用于窗口响应和细丝响应实验

第七章固体图像传感器的应用

1、重点内容及关键词:

① 固体图像传感器的特点:输出与图像位置对应的时序信号、视屏信号的其幅值与积

分时间内的照射光强成比例;

视频信号是一位一位的模拟信号,其幅度与积分时间内照在相应二极管上的平均光强成正比

输出与图像位置对应的时序信号,且像元的位置精度很高(1μm 量级);

② 图像传感器的应用:简单计数(尺寸、缺陷数)、光强分布(干涉、衍射、调焦)、

模式识别;

③ 简单计数应用:热轧钢管外径测量、半透明膜缺陷计数、胶帘布厚度在线检测; ④ 光强分布型:透明薄膜厚度快速测试仪等厚干涉、显微镜自动调焦、激光衍射测微、

夫琅和费衍射原理;

⑤ 环型列阵的应用:环形计数、目标跟踪、角度检测;

⑥ 粗线纹光栅精密位移测量:低通滤波成像(正弦光栅)、正弦包络检测(视频信号)、

位移检测(相位检测)。

光学系统滤波产生空间正弦信号;

视频信号滤波产生时间正弦包络;

正弦包络的相移对应光栅尺位移。

总结:

光学系统低通滤波成像正弦光栅

视频信号正弦包络

正弦包络的相移对应光栅尺位移

固体图像传感器特点:

视频信号是一位一位的模拟信号,其幅度与积分时间内照在相应二极管上的平均光强成正比

显微镜自动调焦

1. 清晰度最高,则对比度S(X)最大化;粗调焦细调焦判决函数

2. 粗调焦,提取图像的最大对比度特征细调焦,提高图像的细节特征

判决函数,表征图像总的高频特征L(X)F(X)S(X)+=

粗线纹光栅精密位移测量粗线纹光栅精密位移测量。粗线纹光栅精密位移测量 最差光学成像无需A/D 转换

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