電荷藕合器件圖像傳感器CCD(Charge Coupled Device),它使用一種高感光度的半導體材料制成,能把光線轉變成電荷,通過模數轉換器芯片轉換成數字信號,數字信號經過壓縮以后由相機內部的閃速存儲器或內置硬盤卡保存,因而可以輕而易舉地把數據傳輸給計算機,并借助于計算機的處理手段,根據需要和想像來修改圖像。
CCD傳感器的應用
由于CCD傳感器是圖像采集與數字化的關鍵器件,它直接將光學圖像轉換為電荷信號,以實現圖像的存儲、處理和顯示,因此其應用領域極其廣泛。CCD圖像傳感器最初主要應用于數字照相機和數字攝像機等,此外,它還廣泛應用于其他領域:涉及到航天、航空、遙模塊轉換圖像幀獲取感、衛星偵察、天文觀測、通訊、交通、機械、鋼鐵、電子、計算機、機器人視覺、新聞、廣播、電影、電視、金融、醫療、出版、印刷、紡織、醫學、食品、照相、文教、公安、保衛、家電、旅游等各個領域。最近幾年,CCD圖像傳感器又以驚人的速度廣泛應用于手機、個人計算機及PDA等小型裝置。
(1) CCD圖像傳感器經過鏡頭將被觀察物聚焦至CCD芯片上,CCD根據光的強弱積累相應比例的電荷,然后逐點外移、濾波、放大,最終形成視頻信號輸出。視頻信號連接到監視器或電視機的視頻輸入端便可以看到與原始圖像相同的視頻圖像。
(2) CCD圖像傳感器在遙感遙測技術中的應用。1985年在歐洲“spot”衛星上使用大型 CCD線陣探測器的掃描成像,CCD線列分別達3000像元和 6000像元,地面分辨率達到10m。1991年美國在海灣戰爭中動用了裝有CCD高倍率大型光學望遠鏡的 KH212 偵察衛星,它兼有高分辨率和實時數字傳輸的雙重優點。
(3) CCD圖像傳感器在幾何尺寸的高速、 高精度和非接觸測量中的應用CCD尺寸測量技術作為一種非常有效的非接觸檢測方法 ,被廣泛應用于工件尺寸的在線檢測。由CCD器件、光學系統、 計算機數據采集和處理系統構成的 CCD光電尺寸檢測儀的使用范圍和優越性是現有的機械式、光學式、電磁式測量儀都無法比擬的。
(4)Medical醫用顯微內窺鏡。利用超小型的CCD攝視覺貼片機像機或光纖圖像傳輸內窺鏡系統,可以實現人體顯微手術,減小手術刀口的尺寸,減小傷口感染的可能性,減輕病人的痛苦。同時還可入行實時遙程會診和現場教學。
(5)Vehicle Camera。在各種車輛中加裝CCD攝像機可以使駕駛人員借助車內CCD攝像機、車上的后視鏡系統和駕駛員前面的顯示器。不僅可隨時看到車內的情況,而且可在倒車時觀察后面的道路情況,在向前行入過程中也能隨時觀到后方車輛所保持的距離,提高了行車安全。
(6)Closed Circuit Television(CCTV)。CCTV是近幾年被大家廣泛注重小型貼片機的電視監控系統,目前已發展成為一種新的產業。
(7)Broadcast。正是由于研制出了新的高質量、高分辨率的CCD攝像機器件,所以才有可能制造出適合廣播電視用的CCD攝像機目前已發展成數字電視系統。
(8)Personal Data Assistant(PDA)。個人數據秘書系統是一種體積小于筆記本的電腦,是功能齊全的計算機系貼片機統,可以完成多種數據管理功能,并可借助移動電話上的Internet網進行遠程傳送資料、發傳真等。