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高速数字化三维集成式CCD-CMOS图像传感器
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作者 李明 黄芳 +3 位作者 刘戈扬 周后荣 王小东 任思伟 《半导体光电》 CAS 北大核心 2024年第3期388-394,共7页
为了解决CCD与CMOS工艺兼容性低、互连集成制作难度大,以及芯片间接口匹配和高性能兼备等问题,对CCD器件拓扑结构与像元、CMOS读出电路、三维异质互连集成及高密度引脚封装等技术进行研究,提出了一种1024×256阵列规模的集成式CCD-C... 为了解决CCD与CMOS工艺兼容性低、互连集成制作难度大,以及芯片间接口匹配和高性能兼备等问题,对CCD器件拓扑结构与像元、CMOS读出电路、三维异质互连集成及高密度引脚封装等技术进行研究,提出了一种1024×256阵列规模的集成式CCD-CMOS图像传感器。该器件实现了CCD信号的高精度数字化处理、高速输出及多芯粒的技术融合,填补了国内CCDCMOS三维集成技术空白。测试结果表明:集成CCD-CMOS器件的光响应和成像功能正常,双边成像效果良好,图像无黑条和坏列,互连连通率(99.9%)满足三维集成要求,实现了集成式探测器件的大满阱高灵敏度成像(满阱电子数达165.28ke^(-)、峰值量子效率达86.1%)、高精度数字化(12bit)和高速输出(行频率达100.85kHz),满足集成化、数字化、小型化的多光谱探测成像系统要求。 展开更多
关键词 集成式ccd-CMOS探测器 三维互连集成 电荷耦合器件 CMOS读出电路
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Analysis of displacement damage effects on the charge-coupled device induced by neutrons at Back-n in the China Spallation Neutron Source 被引量:2
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作者 薛院院 王祖军 +9 位作者 陈伟 郭晓强 姚志斌 何宝平 聂栩 赖善坤 黄港 盛江坤 马武英 缑石龙 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第7期435-442,共8页
Displacement damage effects on the charge-coupled device(CCD)induced by neutrons at the back-streaming white neutron source(Back-n)in the China Spallation Neutron Source(CSNS)are analyzed according to an online irradi... Displacement damage effects on the charge-coupled device(CCD)induced by neutrons at the back-streaming white neutron source(Back-n)in the China Spallation Neutron Source(CSNS)are analyzed according to an online irradiation experiment.The hot pixels,random telegraph signal(RTS),mean dark signal,dark current and dark signal non-uniformity(DSNU)induced by Back-n are presented.The dark current is calculated according to the mean dark signal at various integration times.The single-particle displacement damage and transient response are also observed based on the online measurement data.The trends of hot pixels,mean dark signal,DSNU and RTS degradation are related to the integration time and irradiation fluence.The mean dark signal,dark current and DSNU2 are nearly linear with neutron irradiation fluence when nearly all the pixels do not reach saturation.In addition,the mechanisms of the displacement damage effects on the CCD are demonstrated by combining the experimental results and technology computer-aided design(TCAD)simulation.Radiation-induced traps in the space charge region of the CCD will act as generation/recombination centers of electron-hole pairs,leading to an increase in the dark signal. 展开更多
关键词 displacement damage effects charge-coupled device(ccd) China Spallation Neutron Source(CSNS) MECHANISMS technology computer-aided design(TCAD)
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CCD电荷转换因子通用测试方法研究
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作者 唐遵烈 李博乐 +3 位作者 周建勇 涂戈 江宇祺 李晓力 《半导体光电》 CAS 北大核心 2023年第2期199-203,共5页
通过分析电荷耦合器件(CCD)图像传感器光电转换、电荷转移、电荷输出的工作原理,提出了一种通用高效的电荷转换因子(CVF)测试方法。该方法采用在CCD感光区域施加直流偏压,水平区施加连续转移的驱动时序的方式,使CCD光敏区以电荷溢出方... 通过分析电荷耦合器件(CCD)图像传感器光电转换、电荷转移、电荷输出的工作原理,提出了一种通用高效的电荷转换因子(CVF)测试方法。该方法采用在CCD感光区域施加直流偏压,水平区施加连续转移的驱动时序的方式,使CCD光敏区以电荷溢出方式往水平区转移电荷,水平区以固定频率不间断转移输出电荷包,从而让CCD输出强度恒定的响应信号;然后通过复位漏电流与输出信号强度的对应关系计算出CCD器件的CVF值。根据该方法的原理设计了一种适应各种CCD器件的通用测试装置,并对多款CCD进行测试验证。结果表明,该方法有效提高了CCD电荷转换因子的测试效率、测试精度和稳定性。 展开更多
关键词 ccd 电荷转换因子 测试方法 测试装置
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线阵CCD辅助探测天幕阵列弹丸位置解析模型 被引量:1
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作者 姚雷 李翰山 +1 位作者 张晓倩 曹建建 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第8期22-25,共4页
针对典型光电测试系统存在的探测光幕结构复杂,测量精度较低,靶场布设困难的问题,提出了基于探测天幕和线阵电荷耦合器件(CCD)结合测量弹丸位置的方法;根据弹丸穿过探测天幕阵列和线阵CCD的时间和图像信息,结合探测天幕阵列和线阵CCD的... 针对典型光电测试系统存在的探测光幕结构复杂,测量精度较低,靶场布设困难的问题,提出了基于探测天幕和线阵电荷耦合器件(CCD)结合测量弹丸位置的方法;根据弹丸穿过探测天幕阵列和线阵CCD的时间和图像信息,结合探测天幕阵列和线阵CCD的空间几何关系,建立了弹丸位置的计算模型;按照误差传递理论,建立弹丸位置参数的全微分误差模型,仿真分析得到弹丸位置参数的误差分布在3.5 mm之内;通过弹丸位置测试试验,与纸板靶法测量弹丸坐标进行对比,误差均小于5 mm,验证了提出的测量系统的准确性和可行性。 展开更多
关键词 弹丸位置 探测天幕阵列 线阵电荷耦合器件
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Surface contamination of the charge-coupled device
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作者 YANGJia-Min DINGYao-Nan 《Nuclear Science and Techniques》 SCIE CAS CSCD 2001年第2期126-130,共5页
An experimental method to study the influence of surface contamination of a thinned, backside illuminated charge-coupled device(CCD) upon its quantum efficiency in soft X-ray region is suggested. A transmission gratin... An experimental method to study the influence of surface contamination of a thinned, backside illuminated charge-coupled device(CCD) upon its quantum efficiency in soft X-ray region is suggested. A transmission grating spectrometer(TGS), in which the transmission grating is coupled to a thinned, backside illuminated charge coupled device, is used to measure the continuum X-ray emission from the end of cylindrical target irradiated by laser. In the measured spectra, only the carbon K absorption edge at wavelength of 4.4 um due to condensation of the vacuum oil oil the CCD surface is clearly seen. The surface contamination is considered as an effective "carbon filter" and the filter absorption to correct the quantum efficiency of the CCD camera is taken into account. The effective thickness of the carbon filter is determined by comparing the jump height of the measured spectra at 4.4um with those of the carbon absorption coefficient curves obtained from various carbon thickness. The accuracy of this method is tested by comparing the X-ray spectrum measured by the TGS with that obtained by a soft X-ray spectrometer. 展开更多
关键词 电荷耦器件 表面污染 实验研究
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Delkin Devices SenserScope观察镜
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《新潮电子》 2007年第4期200-200,共1页
数码单反虽好.但需要不定期清洁裸露在外的CCD却是每个用户的“难言之隐”——虽然现在有些产品内置了清洁系统.可效果比起手工清洁差了很多。推出多款数码相机清洁产品的Delkin Devices在PMA2007上推出了SensorScope观察镜。这是一个... 数码单反虽好.但需要不定期清洁裸露在外的CCD却是每个用户的“难言之隐”——虽然现在有些产品内置了清洁系统.可效果比起手工清洁差了很多。推出多款数码相机清洁产品的Delkin Devices在PMA2007上推出了SensorScope观察镜。这是一个由4只LED光源和5信放大镜所组成的系统.看起来和一支小镜头差不多.只需将它卡在数码单反的镜头接环上.你就可以清晰地看到CCD上存在的污物多少及分布位置.之后再用Delkin Devices的清洁套装来做清洁.效果出众! 展开更多
关键词 deviceS 数码相机 清洁系统 清洁产品 LED光源 定期清洁 分布位置 ccd
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亚像元的CCD几何超分辨方法 被引量:28
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作者 徐正平 翟林培 +3 位作者 葛文奇 赵秀影 刘妍妍 耿文豹 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2447-2453,共7页
为了在现有CCD像元尺寸的基础上提高CCD像元分辨力,对CCD几何超分辨问题进行了研究。从研究现状入手,给出了现有算法及其不足,建立了亚像元超分辨成像数学模型,提出了亚像元的CCD几何超分辨方法。该方法将两片线阵CCD集成在同一器件中,... 为了在现有CCD像元尺寸的基础上提高CCD像元分辨力,对CCD几何超分辨问题进行了研究。从研究现状入手,给出了现有算法及其不足,建立了亚像元超分辨成像数学模型,提出了亚像元的CCD几何超分辨方法。该方法将两片线阵CCD集成在同一器件中,在线阵方向上错开半个像元,同时读出时间减半,最终交织重组图像数据,以合成高分辨率图像。利用MATLAB7.0.1软件对双线性插值方法及亚像元成像方法进行了仿真,并定性定量地分析了两种方法的效果。结果显示:亚像元方法合成图像分辨率约为低分辨率图像的2倍,且两组仿真图像中的PSNR比双线性插值图像分别高出1.4864dB和2.2070dB。该方法可以显著地减轻欠采样引起的图像模糊,且实时性优于双线性插值方法。 展开更多
关键词 电荷耦合器件 亚像元 几何超分辨
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一种新型CCD驱动电路设计方法 被引量:27
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作者 虞益挺 饶伏波 +1 位作者 乔大勇 苑伟政 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期388-390,共3页
在结合直接数字电路驱动法与单片机口驱动法的基础上,设计了一种新型的CCD驱动电路,保留了原有两种方法各自的优点。仿真与实验结果表明该方法能提供多路驱动时序,驱动频率高,硬件电路简单,编程方便,具有较好的性价比及应用推广价值,已... 在结合直接数字电路驱动法与单片机口驱动法的基础上,设计了一种新型的CCD驱动电路,保留了原有两种方法各自的优点。仿真与实验结果表明该方法能提供多路驱动时序,驱动频率高,硬件电路简单,编程方便,具有较好的性价比及应用推广价值,已用于CCD图像采集系统的研制。 展开更多
关键词 ccd ICX038BLA 驱动电路 电荷耦合器件
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高信噪比星载CCD成像电路系统 被引量:14
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作者 郑亮亮 金光 +1 位作者 曲宏松 吴勇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2027-2036,共10页
为获得高信噪比的航天遥感图像,针对CCD成像系统链路分析了影响图像信噪比的主要因素。结合CCD成像系统的响应模型,明确了系统信噪比的表达式,并摆脱了具体CCD型号的束缚,提出了一种"总-分-总"的高信噪比成像电路系统通用设... 为获得高信噪比的航天遥感图像,针对CCD成像系统链路分析了影响图像信噪比的主要因素。结合CCD成像系统的响应模型,明确了系统信噪比的表达式,并摆脱了具体CCD型号的束缚,提出了一种"总-分-总"的高信噪比成像电路系统通用设计方法。描述了系统从顶层总体设计、底层各电路模块设计以及全系统联试的完整研制方法。将该方法应用于吉林一号卫星高分辨率多光谱CCD成像电路系统的设计中,并对成像系统进行了辐射定标试验,获得了高信噪比的图像数据。结果显示:在灰度为80%饱和输出时,获得的全色图像信噪比达到了53.9dB,多光谱图像的最高信噪比达到了56.3dB,且图像数据经融合后色彩真实、绚丽。本文的CCD成像电路系统设计方法能够为其他航天遥感载荷的电路系统设计提供参考。 展开更多
关键词 电荷耦合器件(ccd) 星载ccd相机 ccd成像电路 信噪比 吉林一号卫星
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电容器铝壳表面缺陷检测的CCD图像处理 被引量:12
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作者 田原嫄 潘敏凯 刘思阳 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第5期73-75,共3页
在铝电解电容器铝壳生产过程中,为了确保产品品质,降低消耗,应快速检测铝壳表面发生的质量情况,对异常现象能及时地作出报警、停机或自动分离提供判断依据。首先对采集到的铝壳图像进行灰度处理、中值滤波、二值化和边缘检测等处理,然... 在铝电解电容器铝壳生产过程中,为了确保产品品质,降低消耗,应快速检测铝壳表面发生的质量情况,对异常现象能及时地作出报警、停机或自动分离提供判断依据。首先对采集到的铝壳图像进行灰度处理、中值滤波、二值化和边缘检测等处理,然后通过缺陷特征的提取,确定铝壳样件是否存在表面缺陷,根据检测结果将有缺陷的样件筛选出来。通过对主要缺陷样件的检测结果表明通过机械辅助设备可以实现在1s内同时检测约20个样件,能够满足整体加工流程对快速检测表面缺陷的技术要求。 展开更多
关键词 电解电容器铝壳 表面缺陷 在线监测 ccd(charge COUPLED device)图像处理
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基于CCD的智能车导航系统研究 被引量:17
11
作者 张云洲 师恩义 +1 位作者 吴成东 秦召兵 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期162-165,共4页
目前智能车导航大多采用摄像机来获取路面信息,针对这一特点研究开发了基于CCD的导航模块.详细介绍了CCD视频信号的采集及处理方法.考虑到环境光线的变化会影响导航效果,提出了一种自适应动态阈值图像处理算法;该算法运算量小,能跟踪环... 目前智能车导航大多采用摄像机来获取路面信息,针对这一特点研究开发了基于CCD的导航模块.详细介绍了CCD视频信号的采集及处理方法.考虑到环境光线的变化会影响导航效果,提出了一种自适应动态阈值图像处理算法;该算法运算量小,能跟踪环境光线的变化.同时给出了系统抗干扰的处理方法,从而有效解决了因外界光线和赛道变化引起的智能车跑偏问题.通过系统实验和竞赛,证明了该导航系统具有良好的智能性和抗干扰能力,即此方案是有效的. 展开更多
关键词 动态阈值 电荷耦合器件 导航 智能车 视觉
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CCD光电自准直仪工作原理及误差源分析 被引量:20
12
作者 欧同庚 陈志高 +1 位作者 杨博雄 付辉清 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2007年第F06期98-100,共3页
主要介绍了CCD光电自准直仪的工作原理并进行了误差源分析。
关键词 ccd 光电自准直仪 工作原理 误差 分析
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高速CCD相机系统设计 被引量:14
13
作者 刘伟 姚大志 +1 位作者 黄典礼 韦伟 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第5期289-293,共5页
采用KAF-1001芯片研制出了高速科学CCD相机。详细介绍了CCD相机的数据采集原理,CPLD在CCD时序中的控制,FX2系列CY7C68013 USB芯片在高速CCD相机数据传输上的运用及利用VC++开发的相机图像采集软件。通过对开发的样机所做的实验及数据分... 采用KAF-1001芯片研制出了高速科学CCD相机。详细介绍了CCD相机的数据采集原理,CPLD在CCD时序中的控制,FX2系列CY7C68013 USB芯片在高速CCD相机数据传输上的运用及利用VC++开发的相机图像采集软件。通过对开发的样机所做的实验及数据分析表明,相机性能达到了高速科学CCD相机的要求,并提供了CCD相机的各项技术指标。 展开更多
关键词 电荷耦合器件 CY7C68013 CPLD 图像采集
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基于CPLD的可选输出CCD驱动时序设计 被引量:31
14
作者 许秀贞 李自田 +2 位作者 李长乐 皮海峰 薛利军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1504-1507,共4页
在分析了CCD器件驱动时序关系的基础上,设计了可选输出的驱动时序发生器.作为卫星上的有效载荷,CCD成像系统可以根据入射能量的多少及探测分辨率的需求,以单像元或像元二合一方式输出.选用复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为硬件设计平台,使... 在分析了CCD器件驱动时序关系的基础上,设计了可选输出的驱动时序发生器.作为卫星上的有效载荷,CCD成像系统可以根据入射能量的多少及探测分辨率的需求,以单像元或像元二合一方式输出.选用复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为硬件设计平台,使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述,采用MaxplusⅡ对所设计的驱动时序发生器进行了仿真,针对Altera公司的可编程逻辑器件EPM7128SLC84-7进行适配.系统测试结果表明,所研制的驱动时序发生器可以满足高速CCD成像仪的驱动要求. 展开更多
关键词 ccd 驱动时序 复杂可编程逻辑器件(CPLD) 相关双采样(CDS)
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基于CCD成像的侧向散射激光雷达几何标定方法 被引量:6
15
作者 麻晓敏 史博 +2 位作者 单会会 赵素贵 陶宗明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期80-84,共5页
通过分析CCD成像特点,设计了侧向散射激光雷达几何标定实验,得到CCD各像元的角宽度,并确定了CCD像元与散射光位置之间的对应关系.对两次实验中采集的回波信号进行标定,并分别与POM02进行相函数比对、与后向散射激光雷达进行探测信号比对... 通过分析CCD成像特点,设计了侧向散射激光雷达几何标定实验,得到CCD各像元的角宽度,并确定了CCD像元与散射光位置之间的对应关系.对两次实验中采集的回波信号进行标定,并分别与POM02进行相函数比对、与后向散射激光雷达进行探测信号比对,结果表明:相函数廓线和POM02测量结果相吻合;侧向散射激光雷达信号与后向散射雷达的距离修正信号在650m以上的变化趋势一致.侧向散射激光雷达弥补了后向散射激光雷达在近地面段不能探测气溶胶的不足,该标定方法可靠,为进一步利用侧向散射激光雷达研究近地面气溶胶的时空分布奠定了坚实的基础. 展开更多
关键词 大气散射 激光雷达 气溶胶 像元 电荷耦合器件
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基于HJ卫星CCD数据的冬小麦病虫害面积监测 被引量:22
16
作者 冯炼 吴玮 +3 位作者 陈晓玲 田礼乔 蔡晓斌 苏国振 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期213-219,I0005,共8页
遥感在农作物病虫害监测中广泛采用的简单植被指数阈值法难以判别冬小麦的健康状况。该研究选择二值逻辑回归法,分别建立实测光谱得到的植被指数与其健康状况之间的关系模型。结果表明,重归一化植被指数RDVI模型和三角植被指数TVI模型... 遥感在农作物病虫害监测中广泛采用的简单植被指数阈值法难以判别冬小麦的健康状况。该研究选择二值逻辑回归法,分别建立实测光谱得到的植被指数与其健康状况之间的关系模型。结果表明,重归一化植被指数RDVI模型和三角植被指数TVI模型可信度较好。考虑到遥感监测冬小麦病虫害时,涉及的地域范围广,冬小麦生长状况存在明显的局域差异,采用了3×3邻域像元的一致性假设消除局部环境差异。将模型应用到中国新近发射的环境与灾害监测预报小卫星星座HJ-CCD传感器数据,得到提取的冬小麦受病虫害胁迫范围与枣阳市植保站普查结果相符,也与地面实测结果相一致,其中,TVI模型结果的精度达到76.47%,能够满足农作物病虫害面积遥感监测要求。 展开更多
关键词 ccd LOGISTIC 回归分析 冬小麦 病虫害 植被指数
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科学级CCD相机像元不一致特性及其校正研究 被引量:8
17
作者 陈树越 路宏年 +1 位作者 张丕壮 杨巧宁 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期226-229,共4页
科学级 CCD相机是目前微光图像增强及其光电转换的重要器件。本文从图像转换质量的角度 ,以科学级 CCD相机为对象 ,研究了面阵 CCD像元特性不一致性的性质及其校正方法 ,揭示了这种不一致性是造成图像降质的重要原因 ,采用本文提出的
关键词 电荷耦合器件 不一致性 ccd相机 图像增强 像元特性 校正
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基于CPLD的高速面阵CCD驱动电路设计 被引量:9
18
作者 孔渊 王世勇 +1 位作者 崔洪洲 周起勃 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期363-366,共4页
 着重介绍了基于CPLD来设计产生高速面阵IA-D1CCD芯片复杂驱动时序和整个CCD相机的电子系统控制逻辑时序。同时采用CCD视频处理专用集成芯片处理CCD输出信号,提高了图像信噪比,改善了图像质量。使用结果表明:该硬件电路结构简单、成本...  着重介绍了基于CPLD来设计产生高速面阵IA-D1CCD芯片复杂驱动时序和整个CCD相机的电子系统控制逻辑时序。同时采用CCD视频处理专用集成芯片处理CCD输出信号,提高了图像信噪比,改善了图像质量。使用结果表明:该硬件电路结构简单、成本低廉、可靠性高、功耗较低,并满足了工程项目小型化的要求。 展开更多
关键词 电荷耦合器件 可编程逻辑器件 驱动电路 ccd视频处理专用集成芯片
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CCD在fs激光辐照下的损伤研究 被引量:16
19
作者 江继军 罗福 陈建国 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期515-517,共3页
用脉宽为60fs、波长为800nm的fs激光辐照电荷耦合器件,研究了电荷耦合器件在fs激光作用下的失效问题。实验得到fs激光作用下电荷耦合器件的失效阈值为4. 22×10-3 J/cm2。这比ns激光作用下电荷耦合器件的损伤阈值低2~3个量级。对该... 用脉宽为60fs、波长为800nm的fs激光辐照电荷耦合器件,研究了电荷耦合器件在fs激光作用下的失效问题。实验得到fs激光作用下电荷耦合器件的失效阈值为4. 22×10-3 J/cm2。这比ns激光作用下电荷耦合器件的损伤阈值低2~3个量级。对该器件进行显微观测,在光敏元上没有发现损伤,但在器件的栅极上发现了明显的激光引起的损伤痕迹。 展开更多
关键词 fs激光 电荷耦合器件(ccd) 失效阈值
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基于CCD的智能车寻迹方法 被引量:11
20
作者 郑建立 黄丽佳 +1 位作者 葛鹏飞 柳翔飞 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期728-731,共4页
介绍自主式寻迹智能车的设计,探讨采用电荷耦合器件(CCD)作为路径采集模块实现自主寻迹的软硬件设计方法.系统以Texas Instrument公司的TMS320LF2407A为主控制器,实现了对CCD输出的黑白视频信号的实时采集处理,通过边沿提取算法获得路... 介绍自主式寻迹智能车的设计,探讨采用电荷耦合器件(CCD)作为路径采集模块实现自主寻迹的软硬件设计方法.系统以Texas Instrument公司的TMS320LF2407A为主控制器,实现了对CCD输出的黑白视频信号的实时采集处理,通过边沿提取算法获得路径信息,对舵机和驱动电机采用P控制算法,使得智能车行驶快速流畅.研究表明此设计方案可在黑白(或色差较大)赛道上获得良好的自主寻迹效果. 展开更多
关键词 智能车 电荷耦合器件(ccd) 自主寻迹 路径识别
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