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