一英寸拼接高分辨率时延积分CCD器件

贝尔北部研究(BNR)有限公司和依脱克(Itek)公司联合研制了一种1英寸可拼接高分辨率时间延迟积分(TDI)成象器件。该器件是2048×96个象元的埋沟CCD成象仪,它采用BNR有限公司的双层多晶硅栅工艺制造的。象元面积为13平方微米,时间延迟的工作沿96个象元的方向进行。CCD集成电路片头尾相连地拼接在一起,间隔只有二个象元。这样,允许建立的焦平面可具有数十万个象元。     

先进的CCD线成象器件

本文介绍了美国仙童相机和仪器公司制造的新型高速线成像器件CCD 133和143的设计和工作原理。CCD133和143各包括1024和2048个光敏元,光敏元中心间距皆为13微米。和第一代器件CCD121和131比较,第二代器件CCD133和143的整个性能都有提高,具有更高的灵敏度,较低的暗信号,并增强了兰色光谱的响应。由于器件将时钟脉冲驱动电路组合在一起,因此它们在工作时仅需要二个外部时钟脉冲信号。CCD133和143已经达到高达20兆赫数据率的优良性能指标。这二个器件是为包括高速传真、光学特征识别在内的页面扫描应用,以及为要求高分辨率、高灵敏度和高速的其他成象系统的应用而设计的。     

机载可见近红外成象光谱仪的设计

本文阐述了一种可行的面阵CCD 成象光谱仪的设计。它具有光谱范围宽(0.4μm～1.1μm)、高光谱分辨率(9.2nm)、密集的光谱波段数(76)、较大的地物扫描视场角(30°)等一系列引人注目的优点。     

电离辐照诱发面阵电荷耦合器暗信号增大试验

针对电荷耦合器件(CCD)在空间轨道环境中应用时易受到辐射损伤的影响,对面阵CCD的电离辐照损伤效应问题进行了试验研究.首先,通过开展面阵CCD60 Co γ射线电离辐照效应试验,在暗场条件下测试了面阵CCD辐照后输出信号随积分时间的变化,并拟合计算出暗信号斜率.然后,对比分析了不同偏置条件下辐照后暗信号退化的试验规律;分析了不同偏置条件下辐照后暗信号的退火恢复情况;分析了不同积分时间、不同总剂量下的暗信号不均匀性的变化规律.最后,阐述了电离辐照损伤诱发面阵CCD暗信号增大的物理机制.结果表明:面阵CCD对电离辐照损伤很敏感,在进行航天器成像系统设计时,要充分考虑CCD受电离辐照损伤带来的影响.     

航宇局考虑发展陆地卫星系列的新型遥感器

近几年来,随着空间技术的迅速发展,军用和民用部门对空间遥感设备提出了更高的要求。但现有的可见光和多光谱遥感器,如RBV电视摄象机,光谱响应窄,可靠性差,屡出故障;而多光谱扫描器空间分辨率又较低;主题测绘器(TM)既复杂又昂贵,还未上天就碰到许多技术难题。相比之下,近十年内崭露头角的固体光电线阵成象器件(CCD、SSPP、CCPP等)却具有许多独特的优点:它们不仅具有很高的可靠性、灵敏度、空间分辨率和成象几何精度,而且光谱响应宽、成本低、重量轻和功耗少。因此,线阵光电成象的推扫式相机在空间遥感领域显示了光明的发展前景。它不但引起军用空间遥感部门的高度重视,而且受到了民用部门的青睐。据认为,固体线阵推扫式相机很可能替代胶片相机,成为实现高分辨率实时侦察的有效手段。本刊在这期刊登的三篇文章介绍了这方面的进展,期望引起有关部门的重视。     

用双线阵CCD实现高准确度微孔自动测量

介绍了一种使用线阵CCD自动测量微小圆孔参数的方法。基于微小圆孔的夫琅和费衍射原理 ,使用正交线阵CCD实现了对微孔的直径和圆度误差的二维参数的自动测量。     

先进的资源卫星固态遥感系统研究

根据和航宇局签订的合同,伊斯曼·柯达(Eastman Kodak)公司就先进的地球资源卫星(AERS)固态遥感系统作了研究。经分析,准备选择以固态光敏探测器线阵为基础的多光谱成象系统。它以推帚式扫描成象。成象时无活动部件。由于该系统具有横向和立体指向能力,因此对照相复盖次序可以提供很大的灵活性。和陆地卫星相比,其分辨率将提高8倍。本研究的基础是1971年由哥达德空间飞行中心安排的预先研究的一部分。目前的研究已有所扩充和提高,包括1.5至2.4微米和10.5至12.5微米的红外(IR)谱段,以及可见光(VIS)谱段的光学和敏感器研究。     

新型高分辨率四线性CCD器件

本文介绍一种新型的四线性 CCD 器件。这种器件允许阵列同一边内、外两个寄存器共用的一组汇流条具有串行和并行时钟脉冲信号。研制者利用内、外两个寄存器电荷转移的特定机构有可能做到这一点。间距为8微米、具有384、808、1728和3456个敏感器的 CCD 线阵已研制成功,敏感器的不均匀性小于±5%,器件中内、外两个寄存器的转移损失皆为1×10~(-5)(本文在编译时删掉了全部图表和部分段落,深入研究者可看原文)。     

基于CCD自动巡线智能小车设计

为实现小车的自动巡线,采用CCD摄像头识别不同颜色的跑道,在测试时选择了黑线。CCD具有128×1个像素,每次可采集128个线阵的数据,将其二值化后转换为128个8位二进制数,通过A/D接口输出,与STM32微处理器连接。用软件进行采集处理,采用中值算法,找到黑线两边的边缘,确定黑线的中心点。计算出小车的中心点与黑线的中心点之间的偏移量,控制小车的左转、右转还是直行。用编码器对车轮测速,用速度PID算法控制小车的行驶,以实现自动巡线。测试结果表明:该CCD巡线智能车能够实现自动巡线功能,不仅可自动循迹黑线,还可循迹其它颜色的线条,使得小车的巡线速度得以提高,为自动循迹小车提供了一种新方法、新思路。     

提高CCD线阵水平分辨率的一个探讨

<正> 一、前言空间遥感仪器用电荷耦合器件(CCD)作为探测元件已为世界各国所重视,并逐渐应用于星载仪器。用线阵CCD器件的遥感仪器,其镜头视场不能充分利用。为了提高空间影象的地面分辨率,本文探讨用“错半位平行双线阵”来提高分辨率的可能性。扩大地面覆盖和提高地面分辨率是研制高性能空间遥感仪器所共同关心的问题,但对某     

美国航天公司计划发射地球遥感卫星

美国航天公司(Space America,由航天服务公司、美国科学和技术公司以及先进的地球资源观测系统数据公司三家投资的私人联合企业)计划研制先进的地球资源观测系统——Aeros(见封四)。该系列卫星将使用先进的小型CCD探测器,探测器阵列由足够的元组成对地成象焦平面,具有一定的幅度,能达到要求的分辨率。每个遥感器由四个线性阵列组成,其中三个各为2048元,一个为3456元,前者分辨率为80米,后者分辨率43米。探测器由费尔柴尔德照相器材     

焦面结构进展

电荷耦合器件(CCD)的集成化和高密度镶嵌红外(IR)探测器的成功已经打开了诸如红外焦面工艺这样一种新的技术领域。当焦面面阵的研制工作逐渐转变到生产阶段时,大焦面探测系统引用的新概念以及制造、测试和集成化中的复杂性都需要从单片电路的设计开始对焦面结构进行了解,本文对六种结构面的重要特征进行了简要的叙述,并指出了影响焦面结构的工艺和应用方面的限制。对一般焦面面临的主要问题进行了研究并对焦面结构工艺中的发展趋势进行了探索。     

CCD摄象器件及其在空间的应用

自第一块电荷耦合图象感测器(CCIS)于1970年在美国贝尔电话实验室问世以来,电荷耦合摄象器件(以下称CCD器件)在最近几年中得到了迅速的发展。线阵CCD器件已经做到了10240位,面型CCD器件已做到了800×800象元,而且正在日益广泛的应用领域中大显身手。本文将简略地回顾CCD摄象器件的发展过程,并对其在空间的应用作粗略的介绍。一、CCD摄象器件的发展概况电荷耦合原理是美国贝尔实验室的W·S·Boyle和G·E·Smith提出的。起初它并未引起人们的重视,但随着时间的推移,实验证明CCD在摄象领域确实有发展前途。其突     

CCD像元灵敏度非均匀性及处理方法研究

研究了CCD像元灵敏度非均匀性产生的原理和给CCD应用带来的问题。采用改进的归一化算法对CCD像元灵敏度进行修正,解决了CCD图像传感器由于加工工艺造成的各像元光电灵敏度具有差异的问题。该方法有效的减小了CCD的原始误差,对提高CCD测量准确度具有重要意义。     

敏捷卫星立体定位角元素影响分析

为精确开展敏捷卫星效能评估,合理制定机动能力及其测量部件指标,首先针对敏捷卫星利用平台大角度姿态机动,以单线阵CCD相机实现立体成像的特点,分析了单线阵与三线阵立体定位角元素影响差异。其次建立了敏捷卫星立体定位精度评估模型,进行了内、外方位元素与角元素相关性分析,给出了各误差近似解析算法。解析分析定量给出了满足定位精度要求时敏捷卫星立体成像角方位元素及其测量精度指标的取值范围。     

基于线阵CCD的航空相机镜头焦面的自动定位系统

介绍了一种基于单片机的利用步进电机控制线阵CCD固态传感器来自动准确对镜头焦面定位的一种新方法 ,系统从根本上克服了人为因素在焦距测量中的影响 ,实现了焦距的自动测量 ,具有一定的实用价值。     

彩色三维激光快速成型技术的研究

目前逆向工程采用线结构激光和一个彩色面阵CCD摄像机构成三维彩色扫描系统,彩色CCD摄像机分两次对被测物体成像,首先摄取物体的彩色图片,然后加用滤光片再摄取激光光平面上的三维信息.最后将两次获取的信息重叠,便可得到三维彩色信息.提出了激光光平面方程式三维测量方法,建立了相应的数学模型.研制成一套适用于彩色逆向工程流程,并进行了实验研究,给出了实验结果.     

移位损伤剂量模型及其应用

首先描述了移位损伤的机理及其影响器件性能的机制,引入了适合航天器工程抗辐射加固设计使用的移位损伤剂量模型,探讨了其在CCD器件电荷传输效率CTE,Si器件平均暗电流以太阳电池阵输出功率等工程参数衰降中的应用,介绍了建立的基于移位损伤剂量模型的空间环境中CCD器件CTE衰降预测模式,其结果与欧空局空间环境信息系统的计算结果相吻合．该程序在光电器件抗辐射加固设计中具有重要的应用价值．     

1030元TDICCD成象器件

本文叙述了一种适用于广角摄象机和其它弱光(L~3)应用的1030×128元时间延迟积分(TDI)CCD图像探测器。这种弱光,全景、时间延迟积分、电荷耦合(LOPAT CH)图像探测器可具有128条积分线:已设计出一种20微米见方的敏感单元,有效成象面积边长为20.6毫米。为了在弱光时(星光环境)获得高质量的图像,这种器件具有特别的多品硅光栅结构、埋沟寄存器结构以及高增益、浮动选通放大器(FGA)等特性。在强光成象时,这个器件有一个输入动态范围较宽的可重调浮动选通放大器(RFGA)、它还可以和FGA一起并联工作。     

线阵CCD平场校正及FPGA实现的研究

为了消除由于照明光源的非均匀性、镜头渐晕及CCD传感器噪声对图像质量造成的不良影响,首先从理论上分析了线阵CCD固定模式噪声和像素光电响应非均匀性的数学模型和产生的原因;对像素光电响应非均匀性这一主要影响因素,根据其光电响应模型提出了CCD像素光电响应非均匀性的两点校正方法,即求解出各个像素光电响应不均匀性的校正因子和暗偏置量系数,进而用以计算各个像素的校正量,实现逐点校正;针对校正算法大数据量、实时计算的要求,设计了基于现场可编程逻辑门阵列FPGA快速实现校正算法的硬件处理结构。最后,通过仿真和实验表明,两点校正方法可以有效地减小CCD像素光电响应不均匀性的图像噪声,提高图像质量,以便做后续精确处理。