作為圖像拾取裝置,存在三個(gè)功能:將圖像的像素圖轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電荷圖的功能,臨時(shí)存儲(chǔ)電荷圖的功能,以及順序讀取每個(gè)像素的功能。
光導(dǎo)相機(jī)具有這三個(gè)功能。
光導(dǎo)管相機(jī)管的結(jié)構(gòu)如圖所示,光電導(dǎo)膜和透明導(dǎo)電膜的陣列單元設(shè)置在真空管的前屏上。
由電子槍發(fā)射的電子被電子透鏡聚焦成指向光電導(dǎo)膜的電子束。
通過電子束掃描讀取由存儲(chǔ)在光電導(dǎo)子目標(biāo)表面上的入射激光的激發(fā)產(chǎn)生的電子圖像。
1光電轉(zhuǎn)換器:其功能是將輸入場景光的圖像轉(zhuǎn)換為電荷圖像。
光電轉(zhuǎn)換器有光電發(fā)射型和光電傳導(dǎo)型兩種。
2電荷的累積和存儲(chǔ):當(dāng)光電轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生電荷圖像或電子密度圖像時(shí),電荷在存儲(chǔ)介質(zhì)上連續(xù)累積一幀時(shí)間以提高靈敏度。
3電子束讀取部分:電荷圖像由存儲(chǔ)介質(zhì)轉(zhuǎn)換為電位圖像,并通過掃描電子束讀取轉(zhuǎn)換成視頻輸出信號。
電子束讀數(shù)有快速和慢速兩種方式。
4放大階段:攝像管中使用的信號放大方法包括圖像偏移增益,目標(biāo)表面二次發(fā)射增益,電子激發(fā)電導(dǎo)和二次電子電導(dǎo)增益。
反光束光電導(dǎo)管的前壁是光電陰極。
當(dāng)進(jìn)入系統(tǒng)的光圖像到達(dá)光電陰極時(shí),產(chǎn)生光電效應(yīng)。
光子激發(fā)電子。
從每個(gè)點(diǎn)發(fā)射的電子數(shù)量與光圖像的光強(qiáng)度成比例。
在其上形成電子密度圖像。
被激發(fā)的電子通過金屬柵欄撞擊目標(biāo),目標(biāo)被高速電子轟擊,產(chǎn)生二次電子發(fā)射。
二次電子被金屬柵格捕獲,并且通過二次電子的逸出使靶帶正電以形成潛在圖像。
目標(biāo)上的高電位對應(yīng)于場景的亮點(diǎn),低電位對應(yīng)于場景的暗點(diǎn)。
電子槍用于精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)上的點(diǎn)并掃描目標(biāo)表面(因此它也稱為電子掃描成像用于圖像掃描)。
目標(biāo)表面從電子束中拾取電子,使目標(biāo)達(dá)到零電位。
從電子束發(fā)射的電子數(shù)是固定的,但是在目標(biāo)表面上的每個(gè)點(diǎn)處吸收的電子數(shù)量根據(jù)每個(gè)點(diǎn)的電位而不同。
返回的剩余電子數(shù)形成圖像信號,即圖像的亮點(diǎn)。
當(dāng)目標(biāo)表面上的對應(yīng)點(diǎn)的電位高時(shí),從電子束吸收的電子數(shù)量大,并且剩余電子的數(shù)量小;相反,電子數(shù)量很大。
因此,返回的電子數(shù)反映了圖像上每個(gè)點(diǎn)的暗度。
為了增加輸出信號的強(qiáng)度,電子槍護(hù)套中有一組電子倍增器。
在返回的電子被集電極吸收之后,二次電子發(fā)射效應(yīng)再次用于逐步增加電流。
如果返回電子撞擊集電極產(chǎn)生n個(gè)二次電子,那么有m個(gè)乘法器將信號放大nm倍。
最后的輸出信號,即輸出圖像信息,被稱為視頻信號。