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航天用图像传感器研究现状及发展趋势
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作者 刘昌举 焦金龙 +3 位作者 王振 蒋祥倩 杨洪 吕玉冰 《航天返回与遥感》 北大核心 2025年第3期61-73,共13页
相比于民用图像传感器,航天用图像传感器需要更高的精度、稳定性、可靠性和耐久性,需要适应极端的环境条件,如温度、压力和辐射等,所需材料特殊、结构复杂。近年来,航天用图像传感器取得了卓越的进步和发展,为大量航天任务进行光学测量... 相比于民用图像传感器,航天用图像传感器需要更高的精度、稳定性、可靠性和耐久性,需要适应极端的环境条件,如温度、压力和辐射等,所需材料特殊、结构复杂。近年来,航天用图像传感器取得了卓越的进步和发展,为大量航天任务进行光学测量提供了基础,被称为现代信息系统捕捉图像的“视网膜”。文章聚焦于航天用图像传感器,通过综合国内外文献和相关报道,着重介绍了CCD图像传感器和CMOS图像传感器(CIS)在航天遥感中的对地观测、对空观测以及航天器控制等应用方向的研究现状,探讨了航天用图像传感器所面临的挑战和发展趋势。 展开更多
关键词 航天遥感 CCD图像传感器 CMOS图像传感器
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X射线衍射、X射线光电子能谱对PtSi薄膜形成机理的研究
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作者 刘爽 宁永功 +2 位作者 陈艾 龙再川 杨家德 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期66-69,共4页
促使物相尽可能地向Pt2 Si和PtSi转化 ,是PtSi薄膜工艺研究中的重要工作。文中通过用X射线衍射 (XRD)、X射线光电子能谱 (XPS)微观分析手段对PtSi薄膜形成物相分步观察 ,研究了长时间变温退火、真空退火以及真空和保护气体 (N2 和H2 )... 促使物相尽可能地向Pt2 Si和PtSi转化 ,是PtSi薄膜工艺研究中的重要工作。文中通过用X射线衍射 (XRD)、X射线光电子能谱 (XPS)微观分析手段对PtSi薄膜形成物相分步观察 ,研究了长时间变温退火、真空退火以及真空和保护气体 (N2 和H2 )退火等工艺条件对溅射PtSi薄膜物相形成的影响。结果表明 ,氢气气氛退火能提高薄膜质量 ; 展开更多
关键词 X射线衍射 光电子能谱 PtSi薄膜
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石墨烯与典型光导型光电探测器读出电路的对比研究 被引量:2
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作者 韩钦 高恺聪 +4 位作者 任思伟 伍俊 江英 赵瑞光 申钧 《红外技术》 CSCD 北大核心 2022年第2期123-128,共6页
石墨烯光电探测器具有兼容性好和宽波段响应等优势,其读出电路可类似于微测辐射热计等传统探测器。然而,石墨烯光电探测器一般属于光子型,其响应度、功耗和积分时间等具有显著差异。针对纯石墨烯、石墨烯-硫化铅异质结、硫化铅和典型微... 石墨烯光电探测器具有兼容性好和宽波段响应等优势,其读出电路可类似于微测辐射热计等传统探测器。然而,石墨烯光电探测器一般属于光子型,其响应度、功耗和积分时间等具有显著差异。针对纯石墨烯、石墨烯-硫化铅异质结、硫化铅和典型微测辐射热计4种探测器,结合实测器件参数,进行读出电路的对比研究。仿真结果表明:由于其较高的响应度,实现相同的输出电压,石墨烯-硫化铅异质结探测器所需的积分时间最少,更利于高帧频应用。另一方面,与微测辐射热计相比,石墨烯探测器具有较高的功耗,而分析表明合理的器件结构设计可有效减小功耗。本文的研究工作可为二维材料等新型光电探测器的读出电路选择和参数设计提供参考。 展开更多
关键词 石墨烯 光电导效应 读出电路 光电探测器
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含TiO2多元系玻璃与玻璃陶瓷及其光电子应用研究进展 被引量:1
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作者 刘孝芬 肖永川 +4 位作者 孙力军 陈阳 娄阳 戴能利 李进延 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期464-471,共8页
玻璃和玻璃陶瓷作为一种重要的光功能材料,在显示、照明、闪烁体、激光器和光纤放大器等领域有着重要的应用。二氧化钛(TiO 2)具有高折射率和高介电系数,研究表明,添加TiO 2能够降低玻璃的声子能量、改善稀土离子的发光性能;同时,含TiO ... 玻璃和玻璃陶瓷作为一种重要的光功能材料,在显示、照明、闪烁体、激光器和光纤放大器等领域有着重要的应用。二氧化钛(TiO 2)具有高折射率和高介电系数,研究表明,添加TiO 2能够降低玻璃的声子能量、改善稀土离子的发光性能;同时,含TiO 2玻璃陶瓷不仅能够促进稀土离子的发光,而且还能作为一种闪烁体应用于辐射探测领域。概括了含TiO 2玻璃的制备方法,包括高温熔融-淬火法、溶胶-凝胶法以及无容器悬浮技术,其中无容器悬浮技术为高TiO 2含量玻璃的制备提供了新的途径。简要介绍了含TiO 2玻璃和玻璃陶瓷的结构和性能,包括TiO 2的配位、玻璃的声子能量和热学性能等。调研了近几年含TiO 2玻璃和玻璃陶瓷在辐射发光和闪烁发光方面的研究进展。最后,探讨了含TiO 2玻璃和玻璃陶瓷存在的问题和未来的发展趋势,并总结得出了含TiO 2多元系玻璃和玻璃陶瓷有望成为光电子应用新材料的研究热点。 展开更多
关键词 TiO 2 玻璃和玻璃陶瓷 制备方法 结构与性能 光电子应用
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光子技术及光电子技术在未来电子战中的应用 被引量:1
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作者 廖先炳 《光电工程》 CAS CSCD 1992年第1期58-64,共7页
本文叙述了光子技术和光电子技术在未来电子战中的一些应用。这些技术包括光纤技术、光电集成技术、声光技术和光学双稳态技术等。
关键词 光子学 光电子技术 电子对抗
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质子辐照诱发CCD片上放大器单管性能退化实验与仿真研究
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作者 晏石兴 王祖军 +4 位作者 唐宁 吕玉冰 王小东 李传洲 蒋镕羽 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2412-2418,共7页
辐照诱发电荷耦合器件(CCD)图像传感器性能退化与CCD片上放大器中的金属氧化物半导体(MOS)管性能退化密切相关。本文以国产CCD片上放大器中的MOS管为研究对象,开展了3种不同注量的质子辐照实验,测试了辐照前后性能参数的退化规律。采用S... 辐照诱发电荷耦合器件(CCD)图像传感器性能退化与CCD片上放大器中的金属氧化物半导体(MOS)管性能退化密切相关。本文以国产CCD片上放大器中的MOS管为研究对象,开展了3种不同注量的质子辐照实验,测试了辐照前后性能参数的退化规律。采用SENTAURUS TCAD软件建立了CCD片上放大器中MOS管的工艺模型,在SiO2层引入固定正电荷,在Si/SiO2界面处引入界面态进行了辐射效应仿真模拟,仿真结果与辐照实验测试结果吻合较好。结合辐照实验和仿真模拟结果,对CCD片上放大器中MOS管的质子辐照损伤效应进行了深入分析,结果表明:阈值电压与饱和输出电流等辐照特性参数的变化主要由辐射感生氧化层陷阱电荷和界面态导致,辐照感生陷阱电荷量与质子辐照注量大小相关,辐照注量越大特性参数变化越大。最后开展了室温退火测试,测试结果表明:随着退火时间的延长,阈值电压与饱和电流出现一定程度的恢复。 展开更多
关键词 CCD 质子辐照 辐照注量 辐照损伤 退火测试
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资源一号02D卫星可见近红外相机技术与验证 被引量:5
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作者 李庆林 徐先锋 +4 位作者 魏志勇 袁安波 张占东 安萌 于生全 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2020年第6期78-84,共7页
资源一号02D卫星主载荷可见近红外相机可以获取2.5m(全色)/10m(多光谱)地面像元分辨率影像、115km大幅宽地面景物,具有1个全色和8个多光谱谱段。为满足多谱段图像信息获取的需求,可见近红外相机从光学系统设计入手,通过采用双通... 资源一号02D卫星主载荷可见近红外相机可以获取2.5m(全色)/10m(多光谱)地面像元分辨率影像、115km大幅宽地面景物,具有1个全色和8个多光谱谱段。为满足多谱段图像信息获取的需求,可见近红外相机从光学系统设计入手,通过采用双通道成像方式实现一台相机设置9个光谱谱段。研制过程中攻克了四色探测器的研制、双通道谱段间的配准、高集成电路设计、光机结构高稳定性设计等关键技术,有效地保证了相机的高性能指标。通过地面测试和在轨运行情况表明:相机设计合理,相机功能、性能满足研制要求,在轨图像品质优异。 展开更多
关键词 资源一号02D卫星 可见近红外相机 离轴三反系统 时间延时积分电荷耦合器件 双通道配准
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CMOS有源像素图像传感器的电子辐照损伤效应研究 被引量:4
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作者 玛丽娅 李豫东 +3 位作者 郭旗 刘昌举 文林 汪波 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期182-187,共6页
对某国产CMOS图像传感器进行了两种不同能量的电子辐照试验,在辐照前后及退火过程中采用离线测量方法,考察了暗信号、饱和电压、光谱响应特性等参数,分析了器件的电子辐照效应损伤机理。结果表明:暗信号和暗信号非均匀性都随着辐照剂量... 对某国产CMOS图像传感器进行了两种不同能量的电子辐照试验,在辐照前后及退火过程中采用离线测量方法,考察了暗信号、饱和电压、光谱响应特性等参数,分析了器件的电子辐照效应损伤机理。结果表明:暗信号和暗信号非均匀性都随着辐照剂量的增加及高温退火时间的延长而增大;饱和电压在两种能量电子辐照下均出现较大幅度的减小,并在高温退火过程中有所恢复;光谱响应特性无特别明显变化。经分析,暗电流、饱和电压的变化主要由辐照诱发的氧化物陷阱电荷导致的光敏二极管耗尽层展宽和界面陷阱电荷密度增大导致产生-复合中心的增加所引起。 展开更多
关键词 电子辐照 CMOS有源像素传感器 暗信号
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光电耦合器总剂量辐照的噪声表征 被引量:4
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作者 李应辉 陈春霞 +1 位作者 蒋城 刘永智 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1707-1711,共5页
本文在研究光电耦合器工作原理、辐照理论及1/f噪声理论的基础上,分析了光电耦合器辐照噪声产生机理及特性,建立了光电耦合器总剂量辐照损伤噪声模型.研究结果表明,随着辐照总剂量增强,LED及光敏管氧化层中引入的氧化层陷阱密度增多,载... 本文在研究光电耦合器工作原理、辐照理论及1/f噪声理论的基础上,分析了光电耦合器辐照噪声产生机理及特性,建立了光电耦合器总剂量辐照损伤噪声模型.研究结果表明,随着辐照总剂量增强,LED及光敏管氧化层中引入的氧化层陷阱密度增多,载流子数涨落增强,从而使电压噪声功率谱密度增加.实验结果验证理论分析的正确性,电压噪声功率谱密度可作为光电耦合器辐照损伤表征参量. 展开更多
关键词 光电耦合器 辐照 噪声
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InGaAs单光子雪崩焦平面研究进展(特邀) 被引量:4
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作者 崔大健 敖天宏 +4 位作者 奚水清 张承 高若尧 袁俊翔 雷勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期1-11,共11页
雪崩光电二极管(APD)是一种高灵敏度光电器件。按照工作电压的不同可分为线性APD和盖革APD。其中,盖革APD的工作电压高于击穿电压,利用半导体材料内部载流子的高雪崩增益可实现单光子级信号探测,也被称为单光子雪崩光电二极管(SPAD)。In... 雪崩光电二极管(APD)是一种高灵敏度光电器件。按照工作电压的不同可分为线性APD和盖革APD。其中,盖革APD的工作电压高于击穿电压,利用半导体材料内部载流子的高雪崩增益可实现单光子级信号探测,也被称为单光子雪崩光电二极管(SPAD)。InGaAs材料SPAD在0.9~1.7μm光谱范围内有高量子效率,是1.06、1.55μm主动激光探测的理想探测器。通过将高效率InGaAs SPAD阵列芯片与CMOS计时/计数读出电路芯片集成封装,制备的雪崩焦平面探测器可对光子信号进行时间量化,在三维激光雷达、远距离激光通信、稀疏光子探测等领域有广泛应用。介绍了InGaAs单光子雪崩焦平面的器件结构及基本原理,在此基础上回顾了国内外雪崩焦平面技术的研究进展,并对未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 INGAAS 单光子探测器 雪崩焦平面 三维激光成像 激光通信
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1053nm高速超辐射发光二极管的研制及其光电特性 被引量:3
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作者 段利华 张淑芳 +4 位作者 周勇 张靖 郭洪 罗庆春 方亮 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期218-223,共6页
制备了一种新型的具有高调制带宽的1 053 nm超辐射发光二极管(SLD).利用光荧光(PL)测试分析了不同温度、不同生长速率对SLD芯片外延材料质量的影响,优化了In Ga As/Ga As量子阱的生长温度与生长速率.分析了SLD模块的光电特性随温度与注... 制备了一种新型的具有高调制带宽的1 053 nm超辐射发光二极管(SLD).利用光荧光(PL)测试分析了不同温度、不同生长速率对SLD芯片外延材料质量的影响,优化了In Ga As/Ga As量子阱的生长温度与生长速率.分析了SLD模块的光电特性随温度与注入电流的变化关系.研究结果表明,SLD输出波长随温度的漂移系数为0.35 nm/℃,其输出波长随注入电流的漂移对温度并不敏感.在25℃、100 m A注入电流下SLD的-3 d B调制带宽达到1.7 GHz,尾纤输出功率2.5 m W,相应的光谱半宽为24 nm,光谱波纹为0.15 d B. 展开更多
关键词 超辐射发光二极管 1053 NM 调制带宽
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GaAs/Al_xGa_(1-x)As多量子阱外延结构及其LP-MOCVD生长工艺研究 被引量:2
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作者 胡伟 曾庆高 +1 位作者 叶嗣荣 杨立峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期15-22,共8页
在低压金属有机化学气相沉积生长工艺中,对用于制作850nm垂直腔面发射激光器件的GaAs/Al_xGa_(1-x)As多量子阱外延结构的生长温度、反应室压力、总载气流量以及生长速度等主要工艺参量进行优化,并进行了完整外延结构的生长.实验结果表明... 在低压金属有机化学气相沉积生长工艺中,对用于制作850nm垂直腔面发射激光器件的GaAs/Al_xGa_(1-x)As多量子阱外延结构的生长温度、反应室压力、总载气流量以及生长速度等主要工艺参量进行优化,并进行了完整外延结构的生长.实验结果表明:在700℃条件下,得到多种组分的GaAs/Al_xGa_(1-x)As多量子阱结构,通过光致发光谱对比测试得到的最佳组分x为0.24,同时得到良好的表面形貌,最终确定的最佳生长速度为0.34~0.511nm/s. 展开更多
关键词 金属有机化学气相沉积 生长温度 多量子阱 生长速度 外延结构
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HRXRD研究退火时间对Mg掺杂P型GaN薄膜应变状态的影响 被引量:3
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作者 宁宁 熊杰 周勋 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期242-245,共4页
采用低压金属有机化学气相外延(LP-MOCVD)法生长Mg掺杂p型GaN薄膜,利用高分辨X射线衍射(HRXRD)技术研究不同退火时间对GaN薄膜中外延应变的影响。研究发现应变状态随退火时间变化而发生改变。退火前水平方向为压应变。在小于最佳退火时... 采用低压金属有机化学气相外延(LP-MOCVD)法生长Mg掺杂p型GaN薄膜,利用高分辨X射线衍射(HRXRD)技术研究不同退火时间对GaN薄膜中外延应变的影响。研究发现应变状态随退火时间变化而发生改变。退火前水平方向为压应变。在小于最佳退火时间(15min)的时间范围内进行退火时,由于受杂质Mg在退火过程中热扩散、替位行为引起的晶格畸变以及受主中心与价带之间的电子跃迁引起的电子效应等多种因素的影响,水平应变状态由压应变向张应变转变且随时间增加应变逐渐增强。退火时间增至30min时,由于N空位增多和复合体MgGa-VN的形成以及热应力等因素的多重影响,应变状态转变为压应变。 展开更多
关键词 低压金属有机化学气相外延 高分辨X射线衍射 P型GaN外延薄膜 外延应变
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液体光吸收系数测量的研究 被引量:2
14
作者 杨小丽 黎勇 王俊波 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期40-42,共3页
该系统采用双光路差比原理 ,通过测试信号和参考信号的比较处理 ,消除了整个系统中各部分相同性质的误差 ,从而提高了整个系统精度 ;为了消除液体中微小颗粒的光散射对吸收系数测试的影响 ,本系统采用了镀膜反射光管收集散射光 ,该技术... 该系统采用双光路差比原理 ,通过测试信号和参考信号的比较处理 ,消除了整个系统中各部分相同性质的误差 ,从而提高了整个系统精度 ;为了消除液体中微小颗粒的光散射对吸收系数测试的影响 ,本系统采用了镀膜反射光管收集散射光 ,该技术对于不均匀介质吸收系数的测量特别是减少散射对光吸收系数测量的影响这一难题提供了一种解决方法。该测量系统测量精度为 0 .0 0 0 5 /m ,相对误差小于 10 %。本系统在设计开始就注意到系统各部分的可移植性 。 展开更多
关键词 液体光 吸收系数 光散射 吸收率计 镀膜反射管 激光
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纳米级PtSi/P-Si(100)薄膜形成工艺研究 被引量:1
15
作者 刘爽 宁永功 +3 位作者 陈艾 刘俊刚 杨家德 李昆 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期415-416,共2页
用XRD、XPS、TEM分析手段研究了在P Si( 10 0 )上溅射的Pt膜 ,经不同工艺形成PtSi薄膜的物相及连续性。通过分析硅衬底预处理以及退火条件、气氛等对成膜质量的影响 ,找到形成超薄PtSi膜的工艺方法 ,制备出 4nm连续薄膜。
关键词 红外探测器 PtSi薄膜 纳米级 退火
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PtSi薄膜超薄化及连续性研究 被引量:1
16
作者 刘爽 宁永功 +3 位作者 陈艾 刘俊刚 杨家德 李昆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期238-239,共2页
减薄膜厚有利于提高 Pt Si红外探测器的量子效率。本文研究了膜厚减薄工艺对薄膜连续性的影响 ,用 XRD观察物相 ,SEM、TEM研究薄膜连续性 ,并给出理论解释。实验表明用混合生长 ( S- K)
关键词 PtSi膜 超薄膜 红外探测器 连续性
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AlGaN日盲紫外光电二极管光谱响应特性仿真及验证 被引量:1
17
作者 申志辉 罗木昌 +1 位作者 周勋 王颖 《红外技术》 CSCD 北大核心 2013年第11期683-686,701,共5页
对日盲AlGaN光电探测器的光谱响应特性进行了仿真模拟,并将仿真结果与实测数据进行了比较分析,发现差异来自AlGaN材料的带尾效应。利用无p型层的材料透过率数据提取了器件吸收层截止波长附近的光吸收系数,并使用带尾吸收模型对测得的光... 对日盲AlGaN光电探测器的光谱响应特性进行了仿真模拟,并将仿真结果与实测数据进行了比较分析,发现差异来自AlGaN材料的带尾效应。利用无p型层的材料透过率数据提取了器件吸收层截止波长附近的光吸收系数,并使用带尾吸收模型对测得的光吸收系数进行拟合,得到了AlGaN材料吸收带尾特征参数g、EUrbach分别为2.2×104cm-1、0.027 eV,补充和修正了AlGaN材料带内外光吸收模型,经验证使用该模型的仿真结果与实测结果具有很好的一致性。 展开更多
关键词 AlGaN光电探测器 日盲紫外 仿真 吸收系数 Urbach带尾
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基于FPGA红外图像实时非均匀性校正及滤波技术 被引量:1
18
作者 周建勇 唐遵烈 蒋志伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z4期393-396,共4页
提出了一种基于 FPGA 的红外图像实时非均匀性校正及实时滤波的方法。在 FPGA 内嵌入 NIOS Ⅱ处理器,实现校正系数的运算与实时非均匀性校正,以及用片内存储器实现实时图像滤波。与原始图像相比,校正后图像在均匀性、对比度等方面都有... 提出了一种基于 FPGA 的红外图像实时非均匀性校正及实时滤波的方法。在 FPGA 内嵌入 NIOS Ⅱ处理器,实现校正系数的运算与实时非均匀性校正,以及用片内存储器实现实时图像滤波。与原始图像相比,校正后图像在均匀性、对比度等方面都有非常明显的改善.整个系统设计方法的优点在于非均匀性校正和图像滤波两种处理过程都在同一块 FPGA 芯片内完成,使整个系统简单一体化。同时,针对不同的红外 CCD 图像传感器,还能在 FPGA 内添加其他处理模块,从而提高了系统的使用范围。 展开更多
关键词 红外图像 非均匀性校正 嵌入式Nios Ⅱ处理器 图像滤波 加权平均
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PtSi红外焦平面阵列技术的发展概况 被引量:3
19
作者 杨亚生 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2000年第1期48-50,共3页
介绍了PtSi肖特基势垒红外焦平面阵列技术的最新进展,分析了国内研究中存在的问题。
关键词 红外焦平面阵列 CCD 红外探测器
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CCD图像传感器及其研究进展 被引量:5
20
作者 杨亚生 《传感器技术》 CSCD 1992年第3期12-14,共3页
CCD图像传感器是新崛起的固体摄像器件的佼佼者。阐述了CCD的结构、原理、特点和用途,分析了CCD的国内外研究现状,最后对CCD的发展趋势和前景作了展望。
关键词 CCD 图像传感器 摄像器件 传感器
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