工作學習上由于需要編寫一個能夠控制CCD進行拍照的簡易軟件,因此需要對CCD照相機的基本原理有一個較為清楚的認識,于是參考DICAM-PRO Operating Instructions寫下了這篇文章。
上圖顯示了CCD相機不同的功能模塊,其中主要的是Image Intensifier,CCD,12 Bit A/D,parallel/serial Converter,Logic Control。
那么在計算機內部相對應的軟件是如何對從CCD相機傳輸進來的數據進行處理的呢。如下圖所示:
可見對于圖片數據進行存儲的時候可以采用16bit的形式進行無損存儲,但是在pc機的屏幕上進行顯示的時候,一般需將16bit的數組轉化為8bit的數組,然后采用8bit,24bit或32bit的形式將圖形成像到屏幕上。由于屏幕成像的方式是采用RGB或加一個alpha通道進行成像的,即使采用8bit的方式進行成像,也是將其轉化成了R=G=B的灰度圖進行成像。
下面主要從CCD相機圖像增強,曝光、觸發方式兩個方面進行闡述。
1. 圖像增強
光子打到光電陰極上產生電子,通過MCP進行增益而后打到熒光粉上發出光。
該處需要注意的是:光子打到光電陰極上與CCD的使用壽命直接相關,另外,不允許強光照射到光電陰極板,這樣有可能損壞光電陰極板,從而使CCD相機損壞。由于對光強有一定的要求,因此對于曝光時間也要小心設置,過長的曝光時間也有可能引起光電陰極板的損壞。
2. 曝光、觸發
觸發模式分為:Single Trigger Mode, Multi Trigger Mode, Double Trigger Mode;
a. single trigger mode
系統延時與脈沖延時是硬件上的延時是無法避免的,它們總共的時間在100ns以內,延時時間(Delay)(0-1000s)與曝光(Exposure)(x-1000s,x脈沖時序相關)時間是人為設定的。因為它是單觸發模式,每一次觸發都帶有系統與脈沖上的延遲。在每次循環之間也需要額外的時間。
b. multi trigger mode
延遲時間0-999ms,曝光時間在20ns-999ms之間。
c. double trigger mode
