第1章光辐射与光电技术基础()

11光辐射的度量()

111与辐射源有关的参数()

112与接收器有关的参数()

113光源的辐射光谱分布参量 ()

114量子流速率()

12物体热辐射()

121黑体辐射定律()

122辐射体的分类及其温度表示()

13辐射度参数与光度参数的关系()

131人眼的视觉灵敏度()

132人眼的光谱光视效能()

133两种辐射体光视效能的计算()

14半导体对光的吸收()

141物质对光吸收的一般规律()

142半导体对光的吸收()

15光电效应()

151内光电效应()

152光电发射效应()

思考题与习题1()

第2章光源()

21自然光源()

22钨丝灯光源()

221钨丝白炽灯()

222卤钨灯()

23气体放电灯()

24半导体发光二极管（LED）光源()

241发光二极管的发光机理()

242发光强度－电流特性()

243发光光谱和发光效率()

244LED灯构成的仪器光源()

25激光光源()

251激光的产生机理()

252氦氖激光器()

253半导体激光器（LD）()

26图像传感器应用系统中光源和

照度的匹配()

思考题与习题2()

第3章图像扫描与图像显示技术()

31图像解析原理()

311图像的解析方法()

312图像传感器基本技术参数()

32图像的显示与电视制式()

321电视监视器的扫描 ()

322电视制式()

33图像显示器的分类()

34典型图像显示器()

341TFTLCD图象显示器简介()

342TFTLED图像显示器简介()

343LED图像显示器()

思考题与习题3()

第4章电荷耦合摄像器件的基本

工作原理()41电荷存储()

42电荷耦合()

43CCD的电极结构()

44电荷的注入和检测()

45CCD的特性参数()

46电荷耦合摄像器件()

461工作原理()

462CCD的基本特性参数()

463动态范围()

464暗电流 ()

465分辨率()

思考题与习题4()

第5章典型线阵CCD图像传感器()

51典型单沟道线阵CCD()

511TCD1209D的基本结构()

512TCD1209D的基本工作原理()

513TCD1209D的特性参数()

514TCD1209D的驱动电路()

515TCD1209D的外形尺寸()

52典型双沟道线阵CCD器件()

53具有积分时间调整功能的

线阵CCD()

531TCD1205D()

532ILP1型线阵CCD()

54具有采样保持输出电路的

线阵CCD()

55并行输出的线阵CCD()

551并行输出的TCD1703C ()

552分段式并行输出的线阵CCD()

56用于光谱探测的高性能

线阵CCD()

561RL1024SB()

562RL2048DKQ()

563TCD1208AP()

57彩色线阵CCD()

571TCD2000P()

572TCD2558D()

573TCD2901D ()

58环形线阵CCD()

思考题与习题5()

第6章典型面阵CCD()

61DL32型面阵CCD()

611结构()

612工作原理()

613DL32型CCD的光电特性()

62TCD5130AC面阵CCD()

63TCD5390AD面阵CCD()

64IAD4型面阵CCD()

641IAD4的结构()

642工作原理()

643IAD4的基本特性()

65特种面阵CCD()

651IAD92048型面阵CCD()

652IAD95000型面阵CCD()

6532620万像素面阵CCD()

66面阵CCD摄像器件的特性()

67面阵CCD的电荷累积时间

与电子快门()

68MTV2821摄像机()

681工作原理()

682MTV2821CB特性参数()

683MTV2821CB的主要功能

及其设置()

684帧累积功能()

思考题与习题6()

第7章CCD彩色摄像机概述()

71三管CCD彩色电视摄像机()

711三管CCD彩色电视摄像机的

基本组成()

712光学系统和CCD摄像机中的

重合调整()

713频谱混叠干扰在R，G，B信号之间

相互抵消()

72两管式CCD彩色电视摄像机()

73单管CCD彩色摄像机()

74典型单片彩色CCD()

741Bayer滤色器单片彩色CCD()

742复合滤色器(或补色滤光片)型的

彩色CCD()

75彩色数码照相机简介()

思考题与习题7()

第8章CMOS图像传感器()

81MOS场效应管()

811MOS场效应管的基本结构()

812场效应管的主要性能参数()

82CMOS成像器件的原理结构()

821CMOS成像器件的组成()

822CMOS成像器件的像敏

单元结构()

823CMOS图像传感器的工作流程()

824CMOS成像器件的辅助电路()

83CMOS图像传感器的性能

指标()

84典型CMOS图像传感器()

841IBIS4 SXGA型CMOS成像

器件()

842FUGA1000图像传感器()

843高速CMOS图像传感器()

85CMOS摄像机()

851IM28SA型CMOS摄像机()

852MC1300高速CMOS摄像机()

思考题与习题8()

第9章视频信号处理与计算机

数据采集()91CCD视频信号的二值化处理()

911二值化处理方法()

912二值化数据采集与计算机接口()

92CCD视频信号的量化处理 ()

93线阵CCD输出信号的数据采集与

计算机接口()

94面阵CCD的数据采集与计算机

接口()

941图像采集卡的基本工作原理()

942图像卡的基本结构()

943典型图像数据采集卡()

思考与习题9()

第10章图像传感器的光学成像

系统()101光学成像系统的基本计算

公式()

1011理想光学系统的基本参数()

1012理想光学系统的物像

位置公式()

1013理想光学系统的放大率()

102光学元件的成像特性()

1021球面光学元件的成像特性()

1022平面光学元件的成像特性()

103光学成像系统中的光阑()

104常用光电图像转换系统的

成像特性()

1041摄影系统及其物镜的光学

成像特性()

1042显微系统及其物镜的光学

成像特性()

1043望远系统及其物镜的光学

成像特性()

105照明系统()

106远心光路在动态测试中的

应用()

107面阵CCD摄像机光学镜头的

类型及其参数()

108线阵CCD常用的物镜()

思考与习题10()

第11章特种图像传感器()

111微光图像传感器()

1111微光图像传感器的发展概况()

1112微光电视摄像系统()

1113微光电视摄像系统观察

距离的估算()

1114微光CCD摄像器件()

112红外CCD图像传感器()

1121主动红外电视摄像系统()

1122被动红外电视摄像系统()

113X光CCD图像传感器()

1131X光像增强器()

1132医用X光电视摄像系统()

1133工业用X光光电检测系统()

114热成像技术()

1141点扫描式热释电热像仪()

1142热释电摄像管的基本结构()

1143典型热像仪()

思考与习题11()

第12章图像传感器的典型应用

实例()121图像传感器用于一维尺寸的

测量()

1211玻璃管内、外径尺寸测量控制

仪器的技术要求()

1212仪器的工作原理()

1213线阵CCD的选择()

1214光学系统设计()

1215对外径、壁厚的检测电路()

1216微机数据采集接口()

1217系统的长线传输()

122CCD的拼接技术在尺寸测量

系统中的应用()

1221CCD的机械拼接技术在尺寸

测量中的应用()

1222线阵CCD的光学拼接()

123线阵CCD图像传感器用于二维

位置的测量()

1231高精度二维位置测量系统()

1232光学系统误差分析()

124CCD在BGA管脚三维尺寸

测量中的应用()

1241测量原理()

1242数学模型()

1243系统的标定()

1244BGA芯片测量实验()

125CCD图像传感器用于平板

位置的检测()

126利用线阵CCD非接触测量

材料变形量的方法()

127CCD图像传感器用于物体

振动的非接触测量()

128图像传感器用于高精度细丝

直径的测量()

129图像传感器用于透镜曲率

半径的自动测量()

1291测量原理和系统构成()

1292测量系统的硬件与软件()

1293系统测量误差()

1210图像传感器用于成像物镜

光学传递函数的测量()

12101光学传递函数检测原理()

12102光学传递函数检测系统()

1211CCD用于ICPAES光谱探测与

分析()

12111ICPAES光谱探测器的

基本原理()

12112实验结果分析及结论()

1212CCD图像传感器用于光学

系统像差测量()

1213线阵CCD图像传感器在

扫描复印技术中的应用()

1214面阵CCD图像传感器用于

钢板尺寸测量系统()

1215CCD天文图像观测系统()

1216图像传感器用于光电显微

分析仪()

1217图像传感器在内窥镜摄像

系统中的应用()

12171工业内窥镜电视摄像系统()

12172医用电子内窥镜摄像系统()

12173侦察内窥镜摄像系统()

1218图像传感器用于数码

照相机()

思考题与习题12()

参考文献()

本书从应用的角度讲述了CCD、CMOS半导体图像传感器和扫描图像传感器的基本工作原理；典型图像传感器的基本特性与特性参数；驱动方式及其与计算机数据采集技术；典型应用中的光源、光学系统的基本概念与计算方法等。最后列举18种类型的应用实例为读者开拓图像传感器的应用领域。

本书从应用的角度介绍了CCD、CMOS半导体图像传感器的基本工作原理、利用光电传感器扫描成像的技术和图像显示技术；分析典型图像传感器的基本特性与特性参数；对传感器的驱动方式、A/D数据采集与计算机数据传输与处理技术进行研讨；最后列举18种典型应用实例，通过实例讲述实际应用中对光源的选择、光学系统的设计、期望量的计算和应用技巧等内容。为读者开拓图像传感器的应用领域。

绪论()

第1章图像解析与显示()

1.1图像解析原理()

1.1.1图像的解析方法()

1.1.2图像传感器基本技术参数()

1.2图像的显示与电视制式()

1.2.1电视监视器的扫描 ()

1.2.2电视制式()

1.3图像显示器的分类()

1.4典型图像显示器()

1.4.1TFTLCD图像显示器简介()

1.4.2TFTLED图像显示器简介()

1.4.3LED图像显示器()

1.5本章小结()

思考题与习题1()第2章电荷耦合摄像器件的基本

工作原理()2.1电荷存储()

2.2电荷耦合()

2.3CCD的电极结构()

2.4电荷的注入和检测()

2.5CCD的特性参数()

2.6电荷耦合摄像器件()

2.6.1工作原理()

2.6.2CCD的基本特性参数()

2.6.3动态范围()

2.6.4暗电流 ()

2.6.5分辨率()

2.7本章小结()

思考题与习题2()

第3章典型线阵CCD图像传感器()

3.1典型单沟道线阵CCD()

3.1.1TCD1209D的基本结构()

3.1.2TCD1209D的基本工作原理()

3.1.3TCD1209D的特性参数()

3.1.4TCD1209D的驱动电路()

3.1.5TCD1209D的外形尺寸()

3.2典型双沟道线阵CCD器件()

3.3具有积分时间调整功能的

线阵CCD()

3.3.1TCD1205D()

3.3.2ILP1型线阵CCD()

3.4具有采样保持输出电路的

线阵CCD()

3.5并行输出的线阵CCD()

3.5.1并行输出的TCD1703C ()

3.5.2分段式并行输出的线阵CCD()

3.6用于光谱探测的高性能

线阵CCD()

3.6.1RL1024SB()

3.6.2RL2048DKQ()

3.6.3TCD1208AP()

3.7彩色线阵CCD()

3.7.1TCD2000P()

3.7.2TCD2558D()

3.7.3TCD2901D ()

3.8环形线阵CCD()

3.9本章小结()

思考题与习题3()

第4章典型面阵CCD()

4.1DL32型面阵CCD()

4.1.1结构()

4.1.2工作原理()

4.1.3DL32型CCD的光电特性()

4.2TCD5130AC面阵CCD()

4.3TCD5390AD面阵CCD()

4.4IAD4型面阵CCD()

4.4.1IAD4的结构()

4.4.2工作原理()

4.4.3IAD4的基本特性()

4.5特种面阵CCD()

4.5.1IAD92048型面阵CCD()

4.5.2IAD95000型面阵CCD()

4.5.32620万像元面阵CCD()

4.6面阵CCD摄像器件的特性()

4.7面阵CCD的电荷累积时间

与电子快门()

4.8MTV2821摄像机()

4.8.1工作原理()

4.8.2MTV2821CB特性参数()

4.8.3MTV2821CB的主要功能及

其设置()

4.8.4帧累积功能()

4.9本章小结()

思考题与习题4()

第5章CCD彩色摄像机概述()

5.1三管CCD彩色电视摄像机()

5.1.1三管CCD彩色电视摄像机的

基本组成()

5.1.2光学系统和CCD摄像机中的

重合调整()

5.1.3频谱混叠干扰在R，G，B信号

之间相互抵消()

5.2两管式CCD彩色电视

摄像机()

5.3单管CCD彩色摄像机()

5.4典型单片彩色CCD()

5.4.1Bayer滤色器单片彩色CCD()

5.4.2复合滤色器(或补色滤光片)型

的彩色CCD()

5.5彩色数码照相机简介()

5.6本章小结()

思考题与习题5()

第6章CMOS图像传感器()

6.1MOS场效应管()

6.1.1MOS场效应管的基本结构()

6.1.2场效应管的主要性能参数()

6.2CMOS成像器件的原理结构()

6.2.1CMOS成像器件的组成()

6.2.2CMOS成像器件的像元结构()

6.2.3CMOS图像传感器的工作

流程()

6.2.4CMOS成像器件的辅助电路()

6.3CMOS图像传感器的性能

指标()

6.3.1光谱响应与量子效率()

6.3.2填充因子()

6.3.3输出特性与动态范围()

6.3.4噪声()

6.3.5空间传递函数()

6.3.6CMOS图像传感器与CCD图像

传感器的比较()

6.4典型CMOS图像传感器()

6.4.1IBIS4 SXGA型CMOS成像

器件()

6.4.2FUGA1000图像传感器()

6.4.3高速CMOS图像传感器()

6.5CMOS摄像机()

6.5.1IM26SA型CMOS摄像机()

6.5.2MC1300高速CMOS摄像机()

6.6本章小结()

思考题与习题6()第7章视频信号处理与计算机数据

采集()7.1CCD视频信号的二值化

处理()

7.1.1二值化处理方法()

7.1.2二值化数据采集与计算机

接口()

7.2CCD视频信号的量化处理 ()

7.3线阵CCD输出信号的数据采集

与计算机接口()

7.4面阵CCD数据采集与计算机

接口()

7.4.1图像采集卡的基本工作原理()

7.4.2图像卡的基本结构()

7.4.3典型图像数据采集卡()

7.5本章小结()

思考题与习题7()第8章图像传感器的光学成像

系统()8.1光学成像系统的基本计算

公式()

8.1.1理想光学系统的基本参数()

8.1.2理想光学系统的物像位置

公式()

8.1.3理想光学系统的放大率()

8.2光学元件的成像特性()

8.2.1球面光学元件的成像特性()

8.2.2平面光学元件的成像特性()

8.3光学成像系统中的光阑()

8.3.1光学系统的孔径光阑、入射光瞳

和出射光瞳()

8.3.2光学系统的视场光阑、入射窗和

出射窗()

8.3.3 渐晕光阑()

8.3.4消杂光光阑()

8.4常用光电图像转换系统的

成像特性()

8.4.1摄影系统及其物镜的光学

成像特性()

8.4.2显微系统及其物镜的光学

成像特性()

8.4.3望远系统及其物镜的光学

成像特性()

8.5照明系统()

8.5.1照明系统设计的基本原则()

8.5.2临界照明和柯勒照明()

8.5.3图像传感器应用系统中光源

和照度的匹配()

8.6远心光路在动态测试中的

应用()

8.7面阵CCD摄像机光学镜头的

类型及其参数()

8.8线阵CCD常用的物镜()

8.9本章小结()

思考题与习题8()

第9章特种图像传感器()

9.1微光图像传感器()

9.1.1微光图像传感器的发展概况()

9.1.2微光电视摄像系统()

9.1.3微光电视摄像系统观察距离

的估算()

9.1.4微光CCD摄像器件()

9.2红外CCD图像传感器()

9.2.1主动红外电视摄像系统()

9.2.2被动红外电视摄像系统()

9.3X光CCD图像传感器()

9.3.1X光像增强器()

9.3.2医用X光电视摄像系统()

9.3.3工业用X光光电检测系统()

9.4热成像技术()

9.4.1点扫描式热释电热像仪()

9.4.2热释电摄像管的基本结构()

9.4.3典型热像仪()

9.5本章小结()

思考题与习题9()第10章图像传感器的典型应用

实例()10.1图像传感器用于一维尺寸的

测量()

10.1.1玻璃管内、外径尺寸测量控制

仪器的技术要求()

10.1.2仪器的工作原理()

10.1.3线阵CCD的选择()

10.1.4光学系统设计()

10.1.5外径、壁厚的检测电路()

10.1.6微机数据采集接口()

10.1.7系统的长线传输()

10.2CCD的拼接技术在尺寸测量

系统中的应用()

10.2.1CCD的机械拼接技术在尺寸

测量中的应用()

10.2.2线阵CCD的光学拼接()

10.3线阵CCD图像传感器用于二维

位置的测量()

10.3.1高精度二维位置测量系统()

10.3.2光学系统误差分析()

10.4CCD在BGA管脚三维尺寸

测量中的应用()

10.4.1测量原理()

10.4.2数学模型()

10.4.3系统的标定()

10.4.4BGA芯片测量实验()

10.5CCD图像传感器用于平板

位置的检测()

10.5.1平板位置检测的基本原理()

10.5.2平板位置检测系统()

10.5.3测量范围与测量精度()

10.6利用线阵CCD非接触测量

材料变形量的方法()

10.6.1材料拉伸变形量的测量

原理()

10.6.2测量范围与测量精度()

10.6.3现场测试结果 ()

10.6.4讨论()

10.7CCD图像传感器用于物体

振动的非接触测量()

10.7.1振动测量原理()

10.7.2振动测量的硬件电路()

10.7.3软件设计()

10.7.4振动台测试实验结果()

10.8图像传感器用于高精度细丝

直径的测量()

10.8.1细丝激光衍射原理()

10.8.2检测系统()

10.8.3数据处理系统()

10.8.4测量系统的误差分析()

10.8.5讨论()

10.9图像传感器用于透镜曲率

半径的自动测量()

10.9.1测量原理和系统构成()

10.9.2测量系统的硬件与软件()

10.9.3系统测量误差()

10.10图像传感器用于成像物镜

光学传递函数的测量()

10.10.1光学传递函数检测原理()

10.10.2光学传递函数检测系统()

10.11CCD用于ICPAES光谱

探测与分析()

10.11.1ICPAES光谱探测器的

基本原理()

10.11.2实验结果分析及结论()

10.12CCD图像传感器用于光学

系统像差测量()

10.12.1像差测量原理()

10.12.2哈特曼光电测量系统()

10.12.3实验测量系统()

10.12.4米字形光斑坐标的测量()

10.13线阵CCD图像传感器在扫

描复印技术中的应用()

10.13.1CCD图像传感器用于

彩色复印机()

10.13.2接触式图像传感器（CIS）()

10.14面阵CCD用于钢板尺寸的

测量()

10.14.1测量原理与系统组成()

10.14.2测量系统误差分析()

10.14.3结论()

10.15CCD天文图像观测系统()

10.15.1云台一号CCD系统()

10.15.2北京天文台的CCD太阳磁场

图像采集系统()

10.16图像传感器用于光电显微

分析仪()

10.16.1光电显微镜的基本构成()

10.16.2光电显微分析仪的基本

工作原理()

10.16.3光电显微分析仪的设计()

10.16.4结论()

10.17图像传感器在内窥镜摄像

系统中的应用()

10.17.1工业内窥镜电视摄像系统()

10.17.2医用电子内窥镜摄像系统()

10.17.3侦察内窥镜摄像系统()

10.18图像传感器用于数码照

相机()

10.18.1数码照相机的结构与

工作原理()

10.18.2典型数码照相机简介()

10.19本章小结()

思考题与习题10()

参考文献()