什么是图像信息采集器?
图像信息采集器是利用光电器件的光-电转化功能,将其感光面上的光信号转换为与光信号成对应比例关系的电信号“图像”的一种功能器件。图像信息采集器包括固态图像传感器、红外图像传感器以及超导图像传感器等。
(1)固态图像传感器
固态图像传感器是在同一半导体衬底上布设光敏元件阵列和电荷转移器件而构成的集成化、功能化的光电器件,利用光敏元件的光电转换功能,将投射到光敏单元上的光学图像转换成电信号“图像”,其核心是电荷转移器件CTD。固态图像传感器一般包括光敏单元和电荷寄存器两个部分。根据光敏元件排列形式不同,可将固态图像传感器分为线型图像传感器和面型图像传感器。固态图像传感器还具有体积小、重量轻、坚固耐用、抗冲击、抗振动、抗电磁干扰能力强、耗电少、成本低以及再生图像失真度极小等优点。但是,固态图像传感器的分辨率和图像质量不高,且光谱响应范围小。
(2)红外图像传感器
由于遥感技术多应用于5~10μm的红外波段,但基于MOS器件的图像传感器和CCD图像传感器无法在这一波段工作,因此需要红外图像传感技术。红外CCD图像传感器,包括集成红外图像传感器和混合式红外图像传感器两种。其中,集成红外CCD固态图像传感器是在一块衬底上同时集成光敏元件和电荷转移部件而构成的,整个片体要进行冷却。而混合式红外CCD图像传感器的感光单元与电荷转移部件相分离,工作时,红外光敏单元处于冷却状态,Si-CCD的电荷转移部件工作于室温条件。
(3)超导图像传感器
超导传感器包括超导红外传感器、超导可见光传感器、超导微波传感器、超导磁场传感器等。超导图像传感器使用时要配以准光学结构组成的测量系统,来自电磁喇曼的被测波图像通常用光学透镜聚光,然后在传感器上成像。因此,在水平和垂直方向上微动传感器总是能够探测空间的图像。超导传感器的噪声小,小到接近量子效应的极限,因此灵敏度极高。