光电成像原理与技术考试要点.pdf

光电成像原理与应⽤复习资料1、光电效应应按部位不同分为内光电效应和外光电效应，内光电效应包括（光电导）和（光伏效应）。

2、真空光电器件是⼀种基于（外光电）效应的器件，它包括（光电管）和（光电倍增管）。

3、光电导器件是基于半导体材料的（光电导）效应制成的，最典型的光电导器件是（光敏电阻）。

4、硅光电⼆极管在反偏置条件下的⼯作模式为（光电导），在零偏置条件下的⼯作模式为（光伏模式）。

5、变象管是⼀种能把各种（不可见）辐射图像转换成为（可见）图像的真空光电成像器件。

6、固体成像器件电荷转移通道主要有两⼤类，⼀类是（SCCD），另⼀类是（BCCD）。

7、光电技术室（光⼦技术）和（电⼦技术）相结合⽽形成的⼀门技术。

8、场致发光有（直流）、（交流）和结型三种形态。

9、常⽤的光电阴极有（正电⼦亲合势光电阴极）和（负电⼦亲合势光电阴极），正电⼦亲和势材料光电阴极有哪些（Ag-O-Cs,单碱锑化物，多碱锑化物）。

10、根据衬底材料的不同，硅光电⼆极管可分为（2DU）型和（2CU）型两种。

11、像增强器是⼀种能把（微弱）增强到可以使⼈眼直接观察的真空光电成像器件，因此也称为（微光管）。

12、光导纤维简称光纤，光纤有（纤芯）、（包层）及（外套）组成。

13、光源按光波在时间，空间上的相位特征可分为（相⼲）和（⾮相⼲）光源。

14、光纤的⾊散有材料⾊散、（波导⾊散）和（多模⾊散）。

15、光纤⾯板按传像性能分为（普通OFP）、（变放⼤率的锥形OFP）和（传递倒像的扭像器）。

16、光纤的数值孔径表达式为（），它是光纤的⼀个基本参数、它反映了光纤的（集光）能⼒。

17、真空光电器件是基于（外光电）效应的光电探测器，他的结构特点是有⼀个（真空管），其他元件都置于（真空管）。

18、根据衬底材料的不同，硅光电电池可分为（2DR）型和（2CR）型两种。

19、根据衬底材料的不同，硅光点⼆、三级管可分为（3DU）型和（3CU）型两种。

20、为了从数量上描述⼈眼对各种波长辐射能的相对敏感度，引⼊视见函数V（f）, 视见函数有（明视见函数）和（暗视见函数）。

复习指南注：答案差不多能在书上找到的都标注页数了，实在找不到的或者PPT上的才打在题后面了，用红色和题干区分。

特此感为完善本文档所做出贡献的各位大哥。

(页码标的是白廷柱、金伟其编著的光电成像原理与技术一书)1.光电成像系统有哪几部分组成?试述光电成像对视见光谱域的延伸以及所受到的限制(长波限制和短波限制)。

(辐射源，传输介质，光学成像系统，光电转换器件，信息处理装置。

P2-4)答:辐射源，传输介质，光学成像系统，光电转换器件，信息处理装置。

[1]电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间的定量关系，通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题[2]收到的限制：当电磁波的波长增大时，所能获得的图像分辨力将显著降低。

对波长超过毫米量级的电磁波而言，用有限孔径和焦距的成像系统所获得的图像分辨力将会很低。

因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。

目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像。

除了衍射造成分辨力下降限制了将长波电磁波用于成像外，用于成像的电磁波也存在一个短波限。

通常把这个短波限确定在X 射线(Roentgen 射线)与y 射线(Gamma 射线)波段。

这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力，所以，宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。

2.光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用?光电成像技术突破了人眼的哪些限制?(P5)答：[1]应用：(1)人眼的视觉特性(2)各种辐射源及目标、背景特性(3)大气光学特性对辐射传输的影响(4)成像光学系统(5)光辐射探测器及致冷器(6)信号的电子学处理(7)图像的显示[2]突破了人眼的限制:(1)可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力(2)可以拓展人眼对微弱光图像的探测能力(3)可以捕捉人眼无法分辨的细节( 4)可以将超快速现象存储下来3.光电成像器件可分为哪两大类?各有什么特点?(P8)固体成像器件主要有哪两类?(P9，CCD CMOS)答：[1]直视型：用于直接观察的仪器中，器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分，可直接显示输出图像，通常使用光电发射效应，也成像管.[2]电视型：于电视摄像和热成像系统中。

第一章5.光学成像系统与光电成像系统的成像过程各有什么特点？在光电成像系统性能评价方面通常从哪几方面考虑？答：a、两者都有光学元件并且其目的都是成像。

而区别是光电成像系统中多了光电装换器。

b、灵敏度的限制，夜间无照明时人的视觉能力很差；分辨力的限制，没有足够的视角和对比度就难以辨认；时间上的限制，变化过去的影像无法存留在视觉上；空间上的限制，隔开的空间人眼将无法观察；光谱上的限制，人眼只对电磁波谱中很窄的可见光区感兴趣。

6．反映光电成像系统光电转换能力的参数有哪些？表达形式有哪些？答：转换系数：输入物理量与输出物理量之间的依从关系。

在直视型光电成像器件用于增强可见光图像时，被定义为电镀增益G1，光电灵敏度：或者：8.怎样评价光电成像系统的光学性能？有哪些方法和描述方式？答，利用分辨力和光学传递函数来描述。

分辨力是以人眼作为接收器所判定的极限分辨力。

通常用光电成像系统在一定距离内能够分辨的等宽黑白条纹来表示。

光学传递函数：输出图像频谱与输入图像频谱之比的函数。

对于具有线性及时间、空间不变性成像条件的光电成像过程，完全可以用光学传递函数来定量描述其成像特性。

第二章6.影响光电成像系统分辨景物细节的主要因素有哪些？答：景物细节的辐射亮度（或单位面积的辐射强度）；景物细节对光电成像系统接受孔径的张角；景物细节与背景之间的辐射对比度。

第三章13.根据物体的辐射发射率可见物体分为哪几种类型？答：根据辐射发射率的不同一般将辐射体分为三类：黑体，=1；灰体，<1,与波长无关；选择体，<1且随波长和温度而变化。

14.试简述黑体辐射的几个定律，并讨论其物理意义。

答：普朗克公式：普朗克公式描述了黑体辐射的光谱分布规律，是黑体理论的基础。

斯蒂芬-波尔滋蔓公式：表明黑体在单位面积上单位时间内辐射的总能量与黑体温度T的四次方成正比。

维恩位移定律：他表示当黑体的温度升高时，其光谱辐射的峰值波长向短波方向移动。

最大辐射定律：一定温度下，黑体最大辐射出射度与温度的五次方成正比。

光电成像技术玉林师范学院期末考试讲解1.简述：（1）CMOS器件和CCD器件的工作原理上有什么相同点和不同点；答：CMOS图像传感器的光电转换原理与CCD基本相同，其光敏单元受到光照后产生光生电子。

而信号的读出方法却与CCD不同，每个CMOS源像素传感单元都有自己的缓冲放大器，而且可以被单独选址和读出，工作时仅需工作电压信号，而CCD读取信号需要多路外部驱动。

（2）在应用上各自有什么优缺点，以及各自的应用领域是什么？答：优缺点比较：CMOS与CCD图像传感器相比，具有功耗低、摄像系统尺寸小，可将图像处理电路与MOS图像传感器集成在一个芯片上等优点，但其图像质量（特别是低亮度环境下）与系统灵活性与CCD的相比相对较低。

灵敏度代表传感器的光敏单元收集光子产生电荷信号的能力，而CCD灵敏度较CMOS高30%～50%。

电子-电压转换率表示每个信号电子转换为电压信号的大小，由于CMOS在像元中采用高增益低功耗互补放大器结构，其电压转换率略优于CCD。

运用的领域：CMOS传感器在低端成像系统中具有广泛运用，如数码相机，微型和超微型摄像机。

CCD在工业生产中的应用广泛，如冶金部门中的各种管、线轧制过程中的尺寸测量。

（3）全球生产CMOS器件和CCD几件的企业有哪些？分别位于哪些国家，并对先关企业进行简要描述。

2、简要概述《光电成像原理与技术》各章的主要内容，并用自己的语言陈述各章之间的联系（文字在1000字以上）。

答：1.光电成像技术的产生及发展，光电成像对视见光谱域的延伸，光电成像技术的应用范畴，光电成像器件的分类，光电成像器件的特性。

2.人眼的视觉特性与图像探测：人眼的视觉特性与模型，图像探测理论与图像探测方程，目标的探测与识别。

3.辐射源与典型景物辐射：辐射度量及光度量，朗伯辐射体及其辐射特性，黑体辐射定律，辐射源及其特性。

4.辐射在大气中的传输：大气的构成，大气消光及大气窗口，大气吸收和散射的计算，大气消光对光电成像系统性能的影响。

光电成像原理与技术考试要点第一章：1. 试述光电成像技术对视见光谱域的延伸以及所受到的限制。

答:[1]电磁波的波动方程该方程电磁波传递图像信息物空间和像空间的定量关系，通过经典电磁场理论可以处理电磁波全部的成像问题[2] 收到的限制：当电磁波的波长增大时，所能获得的图像分辨力将显著降低。

对波长超过毫米量级的电磁波而言，用有限孔径和焦距的成像系统所获得的图像分辨力将会很低。

因此实际上己排除了波长较长的电磁波的成像作用。

目前光电成像对光谱长波阔的延伸仅扩展到亚毫米波成像。

除了衍射造成分辨力下降限制了将长波电磁波用于成像外，用于成像的电磁波也存在一个短波限。

通常把这个短波限确定在X射线（Roentgen射线与y射线（Gamma射线波段。

这是因为波长更短的辐射具有极强的穿透能力，所以，宇宙射线难以在普通条件下聚焦成像。

2. 光电成像技术在哪些领域得到广泛的应用？光电成像技术突破了人眼的哪些限制？答:[1]应用:（1人眼的视觉特性（2各种辐射源及目标、背景特性（3大气光学特性对辐射传输的影响（4成像光学系统（5光辐射探测器及致冷器（6信号的电子学处理（7图像的显示[2]突破了人眼的限制：（1可以拓展人眼对不可见辐射的接受能力（2可以拓展人眼对微弱光图像的探测能力（3可以捕捉人眼无法分辨的细节（4可以将超快速现象存储下来3. 光电成像器件可分为哪两大类？各有什么特点？答:［1］直视型:用于直接观察的仪器中，器件本身具有图像的转换、增强及显示等部分,可直接显示输出图像，通常使用光电发射效应，也成像管.［2］电视型:于电视摄像和热成像系统中。

器件本身的功能是完成将二维空间的可见光图像或辐射图像转换成一维时间的视频电信号使用光电发射效应或光电导效应，不直接显示图像.4. 什么是变像管？什么是像增强器？试比较二者的异同。

答:［1］变像管:接收非可见辐射图像，如红外变像管等，特点是入射图像和出射图像的光谱不同。

［2］像增强器：接收微弱可见光辐射图像，如带有微通道板的像增强器等，特点是入射图像极其微弱，经过器件内部电子图像能量增强后通过荧光屏输出人眼能够正常观看的光学图像。

光电成像原理与技术答案【篇一：光电成像原理与技术总复习】t>一、重要术语光电成像技术、像管、变像管、像增强器、摄像管（器）、明适（响）应、暗适（响）应、人眼的绝对视觉阈、人眼的阈值对比度、人眼的光谱灵敏度（光谱光视效率）、人眼的分辨率、图像的信噪比、凝视、凝视中心、瞥见时间、瞥见孔径、辐射度量、辐射功率、辐射强度、辐亮度、辐照度、辐射出照度、光度量、光能、光能密度、光通量、光亮度、光出射度，照度，发光强度，光亮度；坎（凯）德拉、流明、勒克司、视见函数、朗伯辐射体、气溶胶粒子、云、雾、霾、霭、大气消光、大气散射、大气吸收、大气能见度（能见距离）、大气透明度、电子透镜、光电子图像、亮度增益、等效背景照度、畸变、像管分辨力（率）、正（负）电子亲（素）和势、负电子亲和势、光电发射的极限、电流密度、mcp的饱和电流密度、荧光、磷光、表面态、微光夜视仪、照明系统的光强分布、成像系统的极限分辨力、选通技术、靶、惰性（上升惰性、衰减惰性）、摄像管的分辨力、动态范围、靶网、居里温度、热释电靶的单畴化、ccd的开启电压、ccd的转移效率、界面态“胖0”工作模式、光注入、电注入。

二、几个重要的效应1. 光电转换效应（内/外）2. 热释电能转换效率（应）3. 三环效应4. mcp的电阻效应/充电效应三、几个重要定律1. 朗伯余弦2. 基尔霍夫3. 黑体辐射（共4个）4. 波盖尔15. 斯托列托夫6. 爱因斯坦四、重要结构及其工作原理、特点1. 直视型光电成像器件的基本结构、工作原理2. 非直视型（电视型）光电成像器件的基本结构、工作原理3. 人眼的结构及其图像形成过程4. 大气层的基本构成、结构特点5. 像管的结构及其成像的物理过程6. 光阴极实现辐射图像光电转换的物理过程（光电发射过程）7. 电子光学系统的基本结构及其成像过程8. 荧光屏的结构及其发光过程9. 光谱纤维面板的结构及其成像原理10. 微通道板（mcp的结构及其电子图像的倍增原理）11. 主动红外成像系统结构及其成像过程12. 夜视成像系统结构及其成像过程13. 摄像管的结构及其工作原理14. 光电导摄像管的结构及其工作原理15. 热释电摄像管的结构及其工作原理16. 电子枪的结构及其工作原理17. mos电容器的结构及其电荷存储原理、18. ccd的结构及其电荷传输原理19. 埋沟ccd（bccd）的结构及其工作原理220. 线阵ccd的结构及其成像原理五、关键器件、系统的性能参数1. 表征光电成像器件的性能参数2. 大气辐射传输过程中，影响光电成像系统的因素3. 表征像管的性能参数4. 表征mcp的性能参数5. 微光成像系统的性能影响因素6. 摄像管的主要性能参数7. 热释电靶的主要性能参数8. 表征ccd的物理性能参数六、其他1. 辐射源的辐射能量所集中的波段2. mcp的自饱和特性3. 像管的直流高压电源的要求4. 受激辐射可见光的条件5. 计算第三章、第四章题型及分值分布：1. 术语解释（15分）2. 选择题（20分）3. 简述题（35分）4. 计算题（30分）各章习题：3第一章（29页）：4、5、6、7第二章（53页）：6、9第三章（84页）：2、3、8、9、13、14第四章（106页）：1、6第五章（209页）：1、3、4、8、10第六章（244页）：1、3、5、24、26第七章（295页）：1、2、5、6、7、10、12、16、18第八章（366页）：1、2、4、6、7整理by:??/???4【篇二：《光电成像原理与技术》教学大纲】英文名称：principle and technology of photoelectric imaging学分：3.5 学时：56(理论学时：56)先修课程：半导体物理、电动力学、应用光学、物理光学一、目的与任务本课程为电子科学与技术专业（光电子方向）的专业教育必修课程。

光电成像原理与技术答案【篇一：光电成像原理与技术总复习】t>一、重要术语光电成像技术、像管、变像管、像增强器、摄像管（器）、明适（响）应、暗适（响）应、人眼的绝对视觉阈、人眼的阈值对比度、人眼的光谱灵敏度（光谱光视效率）、人眼的分辨率、图像的信噪比、凝视、凝视中心、瞥见时间、瞥见孔径、辐射度量、辐射功率、辐射强度、辐亮度、辐照度、辐射出照度、光度量、光能、光能密度、光通量、光亮度、光出射度，照度，发光强度，光亮度；坎（凯）德拉、流明、勒克司、视见函数、朗伯辐射体、气溶胶粒子、云、雾、霾、霭、大气消光、大气散射、大气吸收、大气能见度（能见距离）、大气透明度、电子透镜、光电子图像、亮度增益、等效背景照度、畸变、像管分辨力（率）、正（负）电子亲（素）和势、负电子亲和势、光电发射的极限、电流密度、mcp的饱和电流密度、荧光、磷光、表面态、微光夜视仪、照明系统的光强分布、成像系统的极限分辨力、选通技术、靶、惰性（上升惰性、衰减惰性）、摄像管的分辨力、动态范围、靶网、居里温度、热释电靶的单畴化、ccd的开启电压、ccd的转移效率、界面态“胖0”工作模式、光注入、电注入。

二、几个重要的效应1. 光电转换效应（内/外）2. 热释电能转换效率（应）3. 三环效应4. mcp的电阻效应/充电效应三、几个重要定律1. 朗伯余弦2. 基尔霍夫3. 黑体辐射（共4个）4. 波盖尔15. 斯托列托夫6. 爱因斯坦四、重要结构及其工作原理、特点1. 直视型光电成像器件的基本结构、工作原理2. 非直视型（电视型）光电成像器件的基本结构、工作原理3. 人眼的结构及其图像形成过程4. 大气层的基本构成、结构特点5. 像管的结构及其成像的物理过程6. 光阴极实现辐射图像光电转换的物理过程（光电发射过程）7. 电子光学系统的基本结构及其成像过程8. 荧光屏的结构及其发光过程9. 光谱纤维面板的结构及其成像原理10. 微通道板（mcp的结构及其电子图像的倍增原理）11. 主动红外成像系统结构及其成像过程12. 夜视成像系统结构及其成像过程13. 摄像管的结构及其工作原理14. 光电导摄像管的结构及其工作原理15. 热释电摄像管的结构及其工作原理16. 电子枪的结构及其工作原理17. mos电容器的结构及其电荷存储原理、18. ccd的结构及其电荷传输原理19. 埋沟ccd（bccd）的结构及其工作原理220. 线阵ccd的结构及其成像原理五、关键器件、系统的性能参数1. 表征光电成像器件的性能参数2. 大气辐射传输过程中，影响光电成像系统的因素3. 表征像管的性能参数4. 表征mcp的性能参数5. 微光成像系统的性能影响因素6. 摄像管的主要性能参数7. 热释电靶的主要性能参数8. 表征ccd的物理性能参数六、其他1. 辐射源的辐射能量所集中的波段2. mcp的自饱和特性3. 像管的直流高压电源的要求4. 受激辐射可见光的条件5. 计算第三章、第四章题型及分值分布：1. 术语解释（15分）2. 选择题（20分）3. 简述题（35分）4. 计算题（30分）各章习题：3第一章（29页）：4、5、6、7第二章（53页）：6、9第三章（84页）：2、3、8、9、13、14第四章（106页）：1、6第五章（209页）：1、3、4、8、10第六章（244页）：1、3、5、24、26第七章（295页）：1、2、5、6、7、10、12、16、18第八章（366页）：1、2、4、6、7整理by:??/???4【篇二：《光电成像原理与技术》教学大纲】英文名称：principle and technology of photoelectric imaging学分：3.5 学时：56(理论学时：56)先修课程：半导体物理、电动力学、应用光学、物理光学一、目的与任务本课程为电子科学与技术专业（光电子方向）的专业教育必修课程。

1.简述：（1）CMOS器件和CCD器件的工作原理上有什么相同点和不同点；答：CMOS图像传感器的光电转换原理与CCD基本相同，其光敏单元受到光照后产生光生电子。

而信号的读出方法却与CCD不同，每个CMOS源像素传感单元都有自己的缓冲放大器，而且可以被单独选址和读出，工作时仅需工作电压信号，而CCD读取信号需要多路外部驱动。

（2）在应用上各自有什么优缺点，以及各自的应用领域是什么？答：优缺点比较：CMOS与CCD图像传感器相比，具有功耗低、摄像系统尺寸小，可将图像处理电路与MOS图像传感器集成在一个芯片上等优点，但其图像质量（特别是低亮度环境下）与系统灵活性与CCD的相比相对较低。

灵敏度代表传感器的光敏单元收集光子产生电荷信号的能力，而CCD灵敏度较CMOS高30%～50%。

电子-电压转换率表示每个信号电子转换为电压信号的大小，由于CMOS在像元中采用高增益低功耗互补放大器结构，其电压转换率略优于CCD。

运用的领域：CMOS传感器在低端成像系统中具有广泛运用，如数码相机，微型和超微型摄像机。

CCD在工业生产中的应用广泛，如冶金部门中的各种管、线轧制过程中的尺寸测量。

（3）全球生产CMOS器件和CCD几件的企业有哪些？分别位于哪些国家，并对先关企业进行简要描述。

2、简要概述《光电成像原理与技术》各章的主要内容，并用自己的语言陈述各章之间的联系（文字在1000字以上）。

答：1.光电成像技术的产生及发展，光电成像对视见光谱域的延伸，光电成像技术的应用范畴，光电成像器件的分类，光电成像器件的特性。

2.人眼的视觉特性与图像探测：人眼的视觉特性与模型，图像探测理论与图像探测方程，目标的探测与识别。

3.辐射源与典型景物辐射：辐射度量及光度量，朗伯辐射体及其辐射特性，黑体辐射定律，辐射源及其特性。

4.辐射在大气中的传输：大气的构成，大气消光及大气窗口，大气吸收和散射的计算，大气消光对光电成像系统性能的影响。

5.直视型电真空成像器件成像物理：像管成像的物理过程，像管结构类型与性能参数，辐射图像的光电转换，电子图像的成像理论，电子图像的发光显示，光学图像的传像与电子图像的倍增。

光电成像技术考点及解析基本术语：光电成像技术（P2）：采⽤各类光电成像器件完成成像过程的技术可以统称为光电成像技术。

像管（P8）：直视型光电成像器件基本结构包括有：光电发射体、电⼦光学系统、微通道板（电⼦倍增器件）、荧光屏以及保持⾼真空⼯作环境的管壳等。

这种成像器件通常简称为像管。

变像管（P8）：接受⾮可见辐射图像的直视型光电成像器件统称为变像管。

像增强器（P8）：接受微弱可见光图像的直视型光电成像器件统称为像增强器。

摄像器（P8）：电视型光电成像器件⽤于电视摄像和热成像系统中，只完成摄像功能，不直接输出图像的器件，也称为⾮直视型光电成像器件或者摄像器件。

明适应、暗适应、:P31-32凝视、凝视中⼼:P48的倒数第⼆段⼈眼的绝对视觉阈：P32.2⼈眼的阈值对⽐度：P33.3⼈眼的光谱灵敏度：光谱光视效率P34.4⼈眼的分辨⼒：P34.5图像的信噪⽐：P42的2-27瞥见时间：P48的倒数第⼆段瞥见孔径：P49的顺数第⼆⾏辐射度量、辐射功率、辐度强度、辐亮度、辐照度、辐射出射度:P54光度量、光能、光能密度、光通量：都在P58表3-3光出射度：符号M、Mv，意义：光源单位⾯积向半球空间发射的光通量；定义式：,单位：;照度：符号，意义：照射到表⾯⼀点处单位⾯积的光通量；定义式：，单位：lx；发光照度：符号：，意义：在给定⽅向上，单位⽴体⾓内的光通量；定义式：，单位：cd;光亮度：，意义：表⾯⼀点处的⾯元，在给定⽅向上发光强度除以该⾯元在垂直于给定⽅向上的投影⾯积；定义式：，单位：；坎德拉：光源在给定⽅向上的发光强度，该光源发出频率为540*10∧12Hz的单⾊辐射，且在此⽅向上的辐射强度为1/163W/sr.cd(P58)1流明lm(P58):光通量的单位，点光源在某⼀⽅向的发光强度为1cd时，在该⽅向单位⽴体⾓内传出的光通量。

(P58)1勒克司lx：1lm的光通量均匀分布在1平⽅⽶的⾯积所产⽣的照度称为1lx。

微通道板是利用二次电子发射性质来完成电子图像的倍增的。

选通式像增强器工作方式有两种：单脉冲触发式、连续脉冲触发式。

对比恶化系数的计算公式是：Johnson准则把目标的探测等级分为4等，辨别意味着可区分目标的型号特征。

当电磁波的波长增大时，所能获得的图像分辨力将显著降低。

CCD图像传感器自扫描输出方式消除了由电子束扫描所造成的非线性失真。

光电成像技术为人类有效地扩展了自身的视觉能力。

光电转换特性的参数主要有：灵敏度 (响应率)、转换系数 (增益)。

绝对视觉阈。

充分暗适应的状态下，全黑视场中，人眼感觉到的最小光刺激值。

暗适应。

视场亮度由亮突然到暗的适应，暗适应通常需要45min，充分暗适应则需要一个多小时。

大气窗口。

太阳辐射通过大气层未被反射、吸收和散射的那些透射率高的光辐射波段范围。

光度学。

建立在人眼对光辐射的主观感觉基础上，是一种心理物理法的测量。

故只适用于电磁波谱中很窄的可见光区域。

光谱光视效率。

人眼对各种不同波长的辐射光有不同的灵敏度（响应）。

盖尔定律。

辐射通过介质的消光作用与入射辐射能量、衰减介质密度和所经过的路径成正比。

分辨力。

成像器件刚刚能分辨清两个相邻极近目标的像的能力称为该成像器件的分辨力。

斯蒂芬-玻尔兹曼定律。

黑体的辐射出射度只与黑体的温度有关，而与黑体的其他性质无关。

气溶胶粒子。

气中悬浮着的半径小于几十微米的固体和液体粒子。

图像对比度。

一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的测量，即指一幅图像灰度反差的大小。

辐射度量与光度量的联系和区别：光度学：是建立在物理测量的基础上的辐射能量客观度量，不受人眼主观视觉的限制。

其概念和方法适用于整个光辐射范围，红外、紫外辐射等必须采用辐射度学。

光度学：是建立在人眼对光辐射的主观感觉基础上，是一种心理物理法的测量。

故只适用于电磁波谱中很窄的可见光区域。

光电导摄像管的工作原理，指出光电导靶的特点。

工作原理：光电导摄像管是利用内光电效应将输入的光学辐射图像变换为电信号的视像管。

基本术语：光电成像技术（P2）：采用各类光电成像器件完成成像过程的技术可以统称为光电成像技术。

像管（P8）：直视型光电成像器件基本结构包括有：光电发射体、电子光学系统、微通道板（电子倍增器件）、荧光屏以及保持高真空工作环境的管壳等。

这种成像器件通常简称为像管。

变像管（P8）：接受非可见辐射图像的直视型光电成像器件统称为变像管。

像增强器（P8）：接受微弱可见光图像的直视型光电成像器件统称为像增强器。

摄像器（P8）：电视型光电成像器件用于电视摄像和热成像系统中，只完成摄像功能，不直接输出图像的器件，也称为非直视型光电成像器件或者摄像器件。

明适应、暗适应、:P31-32 凝视、凝视中心:P48的倒数第二段人眼的绝对视觉阈：P32.2 人眼的阈值对比度：P33.3 人眼的光谱灵敏度：光谱光视效率P34.4 人眼的分辨力：P34.5 图像的信噪比：P42的2-27 瞥见时间：P48的倒数第二段瞥见孔径：P49的顺数第二行辐射度量、辐射功率、辐度强度、辐亮度、辐照度、辐射出射度:P54 光度量、光能、光能密度、光通量：都在P58表3-3 光出射度：符号M、Mv，意义：光源单位面积向半球空间发射的光通量；定义式：,单位：; 照度：符号，意义：照射到表面一点处单位面积的光通量；定义式：，单位：lx；发光照度：符号：，意义：在给定方向上，单位立体角内的光通量；定义式：，单位：cd; 光亮度：，意义：表面一点处的面元，在给定方向上发光强度除以该面元在垂直于给定，单位：；方向上的投影面积；定义式：坎德拉：光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为540*10∧12Hz的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为1/163W/sr.cd(P58) 1流明lm(P58):光通量的单位，点光源在某一方向的发光强度为1cd时，在该方向单位立体角内传出的光通量。

(P58) 1勒克司lx：1lm的光通量均匀分布在1平方米的面积所产生的照度称为1lx。

下午3时41分光电成像原理 1 下午3时41分光电成像原理 2 §§8 8电视型光电成像系统与特性分析完整的电视型光电成像器件应包含基本模块和附加模块两大部分。

其中基本模块包括摄像机、发送系统、接收系统和显示器等附加模块包括视频记录、视频处理等。

基本工作原理①接收端用摄像机拍摄外界景物由摄像成像器件的光电转换作用将景物图像信息按一定规律变换成相应的电信号并经处理后通过无线电或有线信道传送出去②接收端通过接收机接收视频信号由显示装置的电光转换作用将视频信号按对应的空间关系重现原始景物图像。

微光像增强技术电视技术微光电视技术。

下午3时41分光电成像原理 3 电视系统的组成开路电视系统电视系统借助发射端与接收端的天线传送全电视信号高频电磁波。

用于广播电视和军用微光电视系统。

闭路电视系统电视系统直接用电缆或光缆作为视频通道来传送视频信号。

军用微光电视多采用此类系统该系统设备简单、经济可靠、调整使用方便保密性好。

§§8.18.1 电视系统的组成与工作原理下午3时41分光电成像原理 4一、黑白图像的传送原理 1. 图像的分解电视图像是二维平面图像由像素组成。

黑白电视传输的图像是只有亮度差异的像素集合可表示为空间和时间的函数画面像素数目越多则电视图像越逼真但是像素数的增加受人眼分辨力以及视频制式等因素的限制。

由前面的知识基本工作原理可知被传送的图像分解成许多像素并将其同时转变成电信号再由信号通道传送到接收端在屏幕上转换成光信号重现原始景物图像。

§§8.18.1 电视系统的组成与工作原理 Lfxyt下午3时41分光电成像原理 5实际传送图像信号视频信号是每个像素在电子束扫描后形成的时间序列脉冲因此是按时间顺序传送的即把传送的图像上个像素的亮度按一定顺序转变成电信号然后依次发送相当于各像素的亮度变换成以时间为单变量的函数接收端显示屏上按同样的顺序将各个电信号转换为相应位置上的光信号重现原始景物图像。

光电成像原理一．题型及分值45’填空题（1.5’×30）15’名词解释（5’×3）20’简答题（5’×4）20’问答题（5’×4）二．主要知识点1.什么是光电成像技术？光电成像器件的分类。

答：种种改善人类视见能力的新技术都是以光电转换技术、光电子理论和半导体物理等为基础，通过各类光电成像器件来实现的。

采用这一类器件完成成像过程的技术可以统称为光电成像技术。

分类：按工作方式可分为两大类①直视型光电成像器件；②电视型光电成像器件2.光电成像器件的工作方式。

工作方式:[1]直视型光电成像器件:通过外光电效应将入射的辐射图像转换为电子图像，而后由电场或电磁场的聚焦加速作用进行能量增强以及通过二次发射作用进行电子倍增，经过增强的电子图像轰击荧光屏，激发荧光屏产生可见光图像。

[2]电视型光电成像器件:接收二维的光学图像或热图像，利用光敏面的光电效应或热电(敏)效应将其转换为二维电荷图像并进行适当时间的存储，而后通过电子束扫描或电荷耦合转移等方式，输出一维时间的视频信号。

3.光电发射的原理。

光电发射现象是赫兹于1887年在做电磁振荡的研究中首先发现的。

原理：①光电发射体内的电子被入射光子激发到高能态；②受激电子向表面运动，在运动的过程中因碰撞而损失部分能量；③到达表面的受激电子克服表面电子亲和势而逸出；4.像管成像的物理过程，像管的分类。

(1)物理过程：①将接收的微弱的可见光图像或不可见的辐射图像转换成电子图像；②使电子图像聚焦成像获得能量增强或数量倍增；③将获得增强的电子图像转换为可见的光学图像。

(2)像管的分类：变像管和像增强器。

（变像管：完成图像的电磁波谱转换；像增强器：完成图像的亮度增强。

）微通道板（MCP ）二次发射性能5.摄像管的结构组成及应用。

(1)结构组成：光电变换与存储部分、信号阅读部分。

(2)应用：①光电变换部分：将光学图像变成电荷图像的任务由光电变换部分完成； ②电荷存储与积累部分：由于光电变换所得的瞬时信号很弱，所以现在摄像管均采用电荷积累元件。