收藏本站
《国防科学技术大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

可见光CCD的激光致眩现象与机理研究

张震  
【摘要】:可见光CCD已被广泛应用于科研、生产、生活及国防等各大领域,在探测、识别、鉴定、照相、跟踪、遥感和侦查等方面发挥了重大作用。然而,在可见光CCD受到激光辐照时,它的图像传感性能将会暂时下降或丧失,这就是可见光CCD的激光致眩效应。发掘激光致眩现象并深入剖析其机理有助于正确认识可见光CCD因受强光辐照而输出的失真图像;有助于对可见光CCD进行防护;还有助于对它进行主动干扰。 本文基于对可见光CCD基本结构、工作原理和常用技术的理解,主要对其激光致眩现象和机理进行了一系列研究。研究内容如下: 1.基于体沟道CCD包含信号电荷状态的一维解析模型,给出了耗尽层尺寸随信号电荷量变化的函数关系。利用该函数给出了沟道电势和表面电势等重要参量随信号电荷量的变化公式。利用这些公式,分析了体沟道CCD电荷处理容量的有限性。 2.根据线性工作状态下光强正比于其图像灰度值的设计思想,建立了一种获取精确的CCD图像饱和阈值的方法。在此基础上,给出了测量CCD芯片在强光区间(下限高于图像饱和阈值)内光强响应曲线和利用该曲线确定CCD芯片饱和阈值的方法。分析给出了CCD强光响应曲线中芯片饱和区域仍缓慢上升的原因。 3.发现了CCD视频中两个关于串扰的新现象:串扰线缺口和非对称的传统串扰线。利用一种新的串扰机制解释了这两种现象的成因。将这种新的串扰机制和传统串扰机制分别称为第一类和第二类串扰。基于第一类串扰机制,指出了在某些特定条件下,在激光开始或停止照射的场图像中存在光斑单侧串扰线的现象,并通过实验对此进行了验证。实验复现了两种由前人发现但未经解释的串扰现象:均匀串扰线和漂移小光点现象。利用第一类串扰机制对它们进行了解释。文中将这种漂移光点称为次光斑,给出了次光斑距离公式和移动方向判定条件公式,距离公式计算结果与实验结果一致。 4.发现了可见光CCD的过饱和效应。实验发现了CCD过饱和效应的特征图像和特征波形。揭示了过饱和效应产生的内在机制。建立了CCD检测电荷的等效电路,并根据所提出的过饱和内在机制,利用等效电路对过饱和波形进行了仿真;给出了过饱和效应光强阈值的量级估算方法。 5.发现了三种由CCD常用技术或工作体制所引起的特殊激光致眩现象:光斑振荡现象、线阵CCD旁光斑现象和TDI-CCD视频条纹现象。研究确认了与这三种特殊致眩现象相关的技术和工作体制;给出这些现象产生的具体原因。对于条纹现象,本文还给出了条纹宽度、间距宽度和可见度的计算分析公式,条纹宽度及间距公式的计算结果及可见度公式分析结果与实验结果一致。结合CCD黑体基准技术,给出了面阵CCD基于串扰的一种暂时性全黑屏机制。给出了光斑所在背景图像全部丢失现象的产生原因。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN249

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 康文运;宋小全;张颖新;韦震;;推扫相机激光干扰等效缩比模型研究及实验验证[J];红外与激光工程;2015年09期
2 张检民;张震;冯国斌;师宇斌;程德艳;赵军;;行间转移型CCD激光干扰效应阈值估算方法[J];光学学报;2015年03期
3 康文运;危峻;宋小全;王禹;;激光对推扫相机的干扰[J];红外与毫米波学报;2014年06期
4 李晓龙;高山;康华超;张雷雷;张雷;;0.53μm脉冲激光辐照可见光面阵CCD的实验研究[J];激光与红外;2014年09期
5 韩国霞;黄张翔;胡明霞;徐先锋;焦志勇;田艳杰;;基于小孔光阑的CCD过饱和像差分析方法[J];大学物理;2014年04期
6 邵铭;张雷雷;赵威;张乐;;高重频脉冲激光对CMOS相机饱和干扰效果研究[J];激光杂志;2013年06期
7 张乐;赵威;邵铭;张雷雷;余锋;;TDI-CCD相机的1.06μm激光饱和干扰实验研究[J];红外与激光工程;2013年S1期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 郭冰涛;强辐射源作用光电成像系统成像特性建模及性能评估[D];西安电子科技大学;2015年
2 邵俊峰;短脉冲激光对硅及硅基光电器件的损伤效应与机理[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 李奕;气动效应及激光干扰红外导引头成像建模仿真研究[D];西安电子科技大学;2017年
2 张晨晔;基于实测图像的高真实感纹理生成方法[D];西安电子科技大学;2017年
3 赵洋;毫秒脉冲激光致CCD探测器损伤的热力学研究[D];长春理工大学;2017年
4 谭乃悦;透射光学系统焦面光斑形成机理研究[D];国防科学技术大学;2016年
5 龙弯;光伏型红外TDI阵列碲镉汞探测器的串扰机制研究[D];国防科学技术大学;2015年
6 王骥坤;TDI-CCD成像系统激光干扰效应仿真研究[D];西安电子科技大学;2014年
7 王昂;可见光CMOS图像传感器的激光辐照效应研究[D];国防科学技术大学;2014年
8 高刘正;激光辐照破坏CCD的微观机理分析[D];国防科学技术大学;2013年
9 邱伟成;线阵光伏型碲镉汞探测器激光辐照效应若干问题研究[D];国防科学技术大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 江天;程湘爱;;激光辐照3CCD规则分布亮点的研究[J];激光技术;2010年02期
2 张晓飞;裴少婷;曹林平;李望西;牛翀;;脉冲激光辐照CCD探测器仿真研究[J];弹箭与制导学报;2010年01期
3 马连英;于力;安晓霞;钱航;易爱平;黄超;;XeF(C-A)蓝绿激光对可见光面阵CCD软损伤的实验研究[J];激光杂志;2009年06期
4 牛翀;王海晏;雷威;;连续激光辐照CCD探测器饱和阈值研究[J];微计算机信息;2009年31期
5 沈洪斌;沈学举;周冰;毛少娟;姜楠;李刚;;532nm脉冲激光辐照CCD实验研究[J];强激光与粒子束;2009年10期
6 王思雯;郭立红;;激光对卫星探测器的干扰技术研究[J];半导体光电;2009年04期
7 王思雯;郭立红;;半导体激光器干扰CCD光电探测器的实验研究[J];激光杂志;2009年01期
8 胥杰;赵尚弘;侯睿;占生宝;李云霞;吴继礼;;强激光对典型激光制导光电探测器的干扰效应研究[J];光学技术;2008年S1期
9 赵帅;;半导体激光器干扰CCD传感器实验研究[J];光机电信息;2008年12期
10 林均仰;舒嵘;黄庚华;方抗美;闫志新;;激光对CCD及CMOS图像传感器的损伤阈值研究[J];红外与毫米波学报;2008年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 江天;激光辐照3CCD相机的饱和干扰效应及评估方法研究[D];国防科学技术大学;2009年
2 罗群;宽光谱光源对可见光CCD的干扰效应研究[D];国防科学技术大学;2008年
3 王飞;单元光伏型碲镉汞探测器及可见光CCD的激光损伤机理研究[D];国防科学技术大学;2006年
4 张震;可见光CCD的激光辐照效应实验研究[D];国防科学技术大学;2005年
5 王金宝;激光辐照可见光面阵Si-CCD探测器实验研究[D];国防科学技术大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 左红霞;;海子神话与文学知识分子心态[J];短篇小说(原创版);2014年27期
2 王峥;;从诗歌作品中解读海子[J];文学教育(下);2014年08期
3 晏子盈;;诗是信仰[J];文学教育(中);2014年07期
4 陈连锦;;海子的矛盾创作心态[J];楚雄师范学院学报;2014年05期
5 张厚刚;;海子诗歌《日记》别解[J];名作欣赏;2014年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 吴爱珍;歌唱然后死亡[D];西北师范大学;2017年
2 刘仁阳;海子诗歌的审美现代性研究[D];四川外国语大学;2014年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 盛良;张震;张检民;徐作冬;;632.8nm连续激光辐照可见光CMOS相机实验研究[J];现代应用物理;2015年03期
2 张震;程德艳;师宇斌;盛良;张检民;徐作冬;林新伟;邵碧波;;IT-CCD串扰强度与积分时间的无关性研究[J];现代应用物理;2015年02期
3 李晓龙;赵威;张雷雷;张启鹏;康华超;刘伟;;1.06μm脉冲激光对TDI-CCD的干扰实验研究[J];激光技术;2015年03期
4 郭冰涛;王晓蕊;荆卫国;王小兵;陈玉娇;;不同位置强光源作用微光电视系统成像特征建模及分析[J];光子学报;2014年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 潘丰;激光干扰红外/电视成像系统特性研究[D];西安电子科技大学;2018年
2 张晨晔;基于实测图像的高真实感纹理生成方法[D];西安电子科技大学;2017年
3 赵洋;毫秒脉冲激光致CCD探测器损伤的热力学研究[D];长春理工大学;2017年
4 龙弯;光伏型红外TDI阵列碲镉汞探测器的串扰机制研究[D];国防科学技术大学;2015年
5 杨海峰;线阵碲镉汞探测器的光致反常响应及闩锁效应研究[D];国防科学技术大学;2015年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 张厚刚;王洪月;;黑暗意象丛:海子诗歌的意象主题[J];齐鲁学刊;2010年02期
2 霍俊明;;海子的“似是而非”的诗——兼论海子研究的相关问题[J];名作欣赏;2009年18期
3 陈超;;重读海子[J];名作欣赏;2009年18期
4 西川;;海子诗歌的来源与成就[J];南方文坛;2009年04期
5 河西;;春天,十个海子——纪念海子逝世二十周年[J];读书;2009年05期
6 庞书纬;;诗人神话的诞生——以《不死的海子》为个案[J];北京大学研究生学志;2007年01期
7 崔卫平;;海子神话[J];青年作家;2007年03期
8 崔卫平;;海子、王小波与现代性[J];当代作家评论;2006年02期
9 陈东东;;丧失了歌唱和倾听——悼海子、骆一禾[J];上海文学;1989年09期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郝向南;李化;聂劲松;卞进田;雷鹏;;不同工作状态激光对可见光CCD的损伤实验[J];光电工程;2012年09期
2 张震;程湘爱;姜宗福;;可见光CCD的光致过饱和现象[J];强激光与粒子束;2008年06期
3 胥杰;赵尚弘;侯睿;吴继礼;占生宝;李云霞;;光纤组束激光对可见光硅CCD的有效干扰距离分析[J];光学技术;2008年05期
4 雷剑波;杨洗陈;陈娟;王云山;;激光熔池CCD测温系统的软件设计研究[J];应用激光;2007年01期
5 张镜洋;常海萍;沈为民;;一种星载微型凝视式可见光CCD遥感器设计[J];航天返回与遥感;2012年02期
6 王丽辉;王孝坤;陈波;;增强CCD紫外和极紫外成像的荧光物质的研究[J];光学技术;2006年S1期
7 刘长安;陈金宝;马金龙;魏东;孙滨;裘伟;罗向前;周杰;张轶;;红外激光对可见光CCD成像系统的干扰[J];强激光与粒子束;2010年08期
8 邬再新;关毅;姚凤伟;嫣诚挚;;基于CCD的火车车轮踏面磨损自动检测研究[J];机械制造;2016年12期
9 陈前荣;亓凤杰;王彦斌;张文攀;李华;;激光干扰CCD规则亮点分布原理研究[J];红外与激光工程;2016年11期
10 王丽杨;陈圣国;;低温制冷CCD探测器在医疗机器人中的应用[J];科技创新与应用;2017年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 雷剑波;陈娟;王云山;;激光熔池CCD测温系统设计与试验研究[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(上册)[C];2009年
2 文林;李豫东;郭旗;任迪远;汪波;玛丽娅;;质子辐照导致科学级CCD电离和位移损伤及其机理分析[A];第十七届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2014年
3 随红艳;郑军;;CCD火花光谱法测定纯铜的方法[A];2016重庆市铸造年会论文集[C];2016年
4 王中平;张权;朱玲;张增明;孙腊珍;;CCD成像辅助的激光散斑实验教学研究[A];第六届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集(下册)[C];2010年
5 汪丽;田维坚;王耀祥;屈有山;;光锥与CCD耦合器件光学传递函数的测量[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
6 欧同庚;陈志高;付辉清;;线阵CCD在光电自准直仪中的应用[A];测绘荆楚——湖北省测绘学会2005年“索佳杯”学术论文集[C];2005年
7 李思宁;广宇昊;王骐;刘金波;李慧子;;条纹管激光成像系统中CCD性能分析[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(C 激光技术与应用专题)[C];2006年
8 赵国峰;侯民贤;;用于汽车前照灯的ccd光形检测技术[A];中国长三角照明科技论坛论文集[C];2004年
9 甘俊红;邹九贵;季国定;;面阵CCD在双轴自准直仪中的应用[A];高精度几何量光电测量与校准技术研讨会论文集[C];2008年
10 严博;刘缠牢;;基于CCD的激光粒度仪设计技术研究[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 山旭 郭璐;处理CCD事件 索尼被指存在“国家差别”[N];华夏时报;2005年
2 硅谷客 摘译;利用可见光监视的门卫[N];电子报;2008年
3 汪宁 苏丹;可见光支付技术:不断加强专利布局[N];中国知识产权报;2015年
4 ;可见光产业链技术研讨会在京召开[N];人民邮电;2015年
5 陈方;给他们一个可见光的人生[N];中国妇女报;2014年
6 八戒;点个灯泡找灵感?可见光无线技术漫谈[N];电脑报;2012年
7 李宏乾;可见光同样能实现光催化降解反应[N];中国环境报;2006年
8 凌赵华;可见光无线通信:依托专利 点亮未来[N];中国知识产权报;2015年
9 记者 陈超;可见光工艺将甲烷转乙烷和氢气只需一步[N];科技日报;2019年
10 记者 王小龙;美开发出首个可见光隐身斗篷[N];科技日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张震;可见光CCD的激光致眩现象与机理研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 庄浩宇;高速高精度CCD模拟前端电路的研究[D];西安电子科技大学;2017年
3 柯才军;微透镜阵列的设计、制作及与CCD的集成技术[D];华中科技大学;2005年
4 雷剑波;基于CCD的激光再制造熔池温度场检测研究[D];天津工业大学;2007年
5 徐彧;机器视觉中CCD自然图像的降噪和分割研究[D];电子科技大学;2003年
6 焦宏伟;基于成像激光雷达与双CCD复合的三维精细成像技术研究[D];国防科学技术大学;2012年
7 张玉欣;基于面阵CCD的速高比计研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
8 张灿林;电子倍增CCD的倍增机理研究[D];南京理工大学;2015年
9 何斌;CCD航天摄影测绘图像数据变换压缩编码的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2002年
10 陶家生;基于模拟实验及计算机仿真的CCD航天相机影像分辨力的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗群;宽光谱光源对可见光CCD的干扰效应研究[D];国防科学技术大学;2008年
2 张震;可见光CCD的激光辐照效应实验研究[D];国防科学技术大学;2005年
3 袁敏杰;基于激光CCD传感器的药物洗脱支架涂层厚度测量系统研究[D];重庆大学;2015年
4 彭志远;基于THGEM与CCD光读出成像探测器研究[D];广西大学;2018年
5 蒋军;基于CCD进行混凝土石材骨料颗粒度分析与研究[D];武汉理工大学;2017年
6 占爽;一种高分辨率的CCD直读型光谱仪研究[D];华中科技大学;2017年
7 袁安波;内线转移CCD新型遮光工艺技术研究[D];电子科技大学;2018年
8 宋孝忠;基于CCD探测器的显微镜光度计研制[D];西安科技大学;2014年
9 刘新;线形CCD光谱仪系统的设计[D];中国科学技术大学;2015年
10 张海顺;CCD色选机控制系统研究[D];天津大学;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026