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梧 州 学 院 课程设计论文 （2014-2015学年第一学期） 课程名称 传感器与检测技术 论文题目 红外CCD图像传感器 院 别 信息与电子工程学院 专 业 电子信息工程专业 班 级 12电本一班 学 号 201201902146 学生姓名 黄艳梅 指导教师 姚高华 完成时间 2014 年 12 月 梧 州 学 院 课 程 论 文 (2014 -2015学年) 红外CCD图像传感器 学生姓名：黄艳梅 提交日期： 2015年 1 月 10 日 学生签名： 学 号 班级 课程编号 XZ1902002 专业 电子信息工程 课程名称 传感器与测量技术 任课教师 姚高华 教师评语： 成绩评定： 分 任课教师签名： 年 月 日 目录 摘要……………………………………………………………… 1红外图像传感器概述………………………………………… 红外CCD图像传感器 姓名：黄艳梅 摘要：当今时代，由于CCD图像传感器在航空计测等方面的重要作用，拥有CCD新技术的各国及各公司都将CCD技术作为军事机密或商业机密，因此尽管CCD图像传感器技术的发展十分迅速，然而与CCD相关的技术、科研文献十分缺乏。由于国内的半导体产业发展较晚，因此国内的CCD技术相对落后且发展缓慢，随着我国最近几年航空航天技术的迅速发展，目前CCD图像传感器相关的研究就成为十分重要的课题之一。在面阵CCD图像传感器和红外探测器阵列技术基础上发展起来的新一代固体红外摄像阵列（IR CCD）的目标主要是军事应用，如夜视、跟踪、制导红、外侦察和预警等。它是现代防御技术的关键性高技术之一。美国在1986年曾投资8000万美元加快这项技术的发展。在海湾战争与伊拉克战争中，美军已经使用了微光及红外CCD摄像机装备部队，并发挥了巨大的夜间战斗力。 本文从红外CCD图像传感器的发展背景出发，了解了红外CCD图像传感器的发展及应用。分析了其结构原理及其读出电路的分类，探讨了红外CCD图像传感器及其读出电路的相关性能参数。介绍了一种新颖的中红外摄像系统。美国仙童（Fairychild）公司的Weston CCD图像分公司推出一种IR CCD摄像系统——CCD6000型。该系统以PiSi肖特基势垒为技术基础，引入了用于定时和视频信号处理的RS—170A标准，使其在许多需要实时高分辨率分析显示1—5.5um光谱范围的红外摄像领域中获得了广泛的应用。它在激光束分析、遥感、监视、目标跟踪、医疗及非接触式温度控制方面显示了优越性.。 关键字：CCD图像传感器；红外摄像阵列；红外CCD探测器；中红外摄像系统 1CCD图像传感器的研究背景 电荷耦合器件简称CCD（Charged Couple Device）,是一种大规模金属氧化物半导体（MOS）集成电路器件。它以电荷为信号，具有光电信号转换、存储、转移及输出信号电荷的功能。CCD于1970年在美国贝尔实验室被发现，随后其发展异常迅速，从CCD概念提出到商品化的电荷耦合摄像机出现只用了短短4年的时间。CCD之所以发展迅速，其主要原因是它在数字信息存储、模拟信号处理以及作为传感器等方面有着十分广泛的应用。 目前CCD应用技术已成为集光学、电子学、精密机械与计算机技术成为一体的综合性技术，在现代光学、光电检测技术和现代测试技术领域中成果累累，方兴未艾。而CCD传感器无论是线阵还是面阵结构，其中都混杂有各种噪声或干扰成分，这极大地影响了CCD在高精度测量领域中的应用。因此降低噪声成为改善像系统的一个首要任务。相应的，如何精确地简便地CCD的噪声也变得极为重要。 近几年来，CCD器件在军、民用领域都有了长足发展。民用领域主要用于视频摄录一体化(VTR)、保安监视报警、医疗、工业自动化、科研、新闻广播、多媒体、办公自动化及其他许多领域，广泛用于战斗机、舰船、坦克、及单兵武器装备的图像、探测部件。可见光CCD图像传感器主要为侦察、制导、预警、瞄准、等武器系统提供高清晰度、高分辨率的图像，并通过高速实时监控及遥感技术，反馈回精确的战斗信息，从而提高部队战术战略快速反应能力，已逐渐成为现代武器装备不可或缺的重要组成部分。 电荷耦合器