现代光电成像技术概论 第1章 绪论课件.ppt

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1、第1章绪论唐佳禄电子科学与技术系,电气与信息工程学院,光电子成像技术的意义和作用神奇的人眼视觉机器人局限性光电子成像系统的物理功能及技术特点光电子成像系统的构成、工作原理及工作模式光电子成像器件和显示器件的一般原理HeilongjiangInstituteofTechnology,ChinaJialuTang2March,2014人眼视觉系统工作原理HeilongjiangInstituteofTechnology,ChinaJialuTang3March,2014人眼视觉系统工作原理HeilongjiangInstituteofTechnology,Ch

2、inaJialuTang4March,2014HeilongjiangInstituteofTechnology,ChinaJialuTang5March,2014人眼视觉局限性光谱响应范围有限:只能分辨可见光(红橙黄绿青蓝紫,0.38~0.76km);时间响应速度有限:只能分辨静止或运动速度很慢的目标,时间分辨率几十毫秒级;照度动态范围有限:只能在白天有正常的视力,照度范围10~105lx;空间分辨能力有限:正常照度下,正常视觉角分辨能力≥1分(1度=60分),对再远或细节再小的目标就无能为力了。HeilongjiangInstituteofTechno

3、logy,ChinaJialuTang6March,2014光电子成像系统的技术特点宽光谱响应大动态范围昼夜兼容快响应速度远距离传输……HeilongjiangInstituteofTechnology,ChinaJialuTang7March,2014光学仪器的分类光学成像仪器:显微镜、望远镜和照相机及各类光电子成像系统;光谱分析仪器:棱镜/光栅光谱仪器,傅里叶变换光谱仪等;光学计量仪器:长度、角度、平直度、表面粗糙度、光学、光度、光谱计量设备;光学测试仪器:测量显微镜、工具显微镜、侧角仪、经纬仪、象限仪、水准仪等。HeilongjiangInstitu

4、teofTechnology,ChinaJialuTang8March,2014光电子成像系统的分类按光谱响应波段划分红外、微光、可见光……按使用目的划分观察系统、瞄准系统、测距系统……HeilongjiangInstituteofTechnology,ChinaJialuTang9March,2014成像过程:被观察景物的辐射或反射图像信息,通过一定传输介质的衰减后,由PEI系统光学物镜聚焦成像到光电子成像(PEI)器件的光敏面上,借助PEI器件特有的光电转换、倍增、处理和显示等功能,可以把人眼不可见或不易见的微弱光、红外光、紫外光、X光、γ光及其他电磁

5、辐射下的静态和动态景物,变为可见图像。HeilongjiangInstituteofTechnology,ChinaJialuTang10March,2014光电子成像系统的构成、工作原理目标大气物镜成像器件直视工作模式电视工作模式电脑可视化重构工作模式HeilongjiangInstituteofTechnology,ChinaJialuTang11March,2014光电子成像系统的工作模式直视工作模式:指PEI期间输出的图像通过目镜或放大镜,直接提供人眼观察,例如各种观察镜、瞄准镜、夜视眼镜等。直视工作模式HeilongjiangInstituteo

6、fTechnology,ChinaJialuTang12March,2014电视工作模式HeilongjiangInstituteofTechnology,ChinaJialuTang13March,2014电视工作模式:指PEI器件输出的图像通过光学的、光纤的或其他手段,传递到电视摄像器件(如CCD)上,并转换为监视器上显示的可见光图像,共人们观察和分析;或者PEI器件本身就是视频器件,它们直接提供视频图像。已于处理、压缩、传输。电脑可视化重构工作模式电脑可视化重构工作模式:指的是它不直接从PEI器件的输出端取得图像信号,而是根据大量已知的及测得的数据矩

7、阵,或作者的经验及灵感,按照被考察物理量与再现图像细节-灰度-色彩-投影等参数相关的数理模型,通过电脑重构出来的一幅幅三维图像。HeilongjiangInstituteofTechnology,ChinaJialuTang14March,2014光电子成像器件和显示器件的一般原理固体光电子成像器件成像原理真空管电子成像器件成像原理图像显示器件成像原理HeilongjiangInstituteofTechnology,ChinaJialuTang15March,2014固体光电子成像器件成像原理图像显示器件成像原理:其结构形式是单元探测器、线阵列探测器或面

8、阵列探测器;工作原理基于半导体内光电效应,即光生伏特或光电导效应,

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