CCD攝像機(jī)未來(lái)技術(shù)發(fā)展方式及方向分析

　　CCD(Charge-coupledDevice)即電荷耦合元件，可以稱為CCD圖像傳感器，攝像機(jī)的核心器件。一塊CCD上包含的像素?cái)?shù)越多，其提供的畫(huà)面分辨率也就越高。因此其性能高低將直接影響攝像機(jī)的品質(zhì)，并且CCD的發(fā)展是攝像機(jī)更新?lián)Q代的基礎(chǔ)。

　　CCD傳感器的像面尺寸向集成化、輕量化方向的發(fā)展

　　由于制造CCD傳感器的硅片和加工成本都很高，所以很希望一片6.5英寸的硅片上光刻出更多的CCD傳感器芯片;由于光刻機(jī)的進(jìn)步，所以在仍保持具有很高靈敏度的特性下，CCD傳感器的尺寸向1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸的方向發(fā)展。在1993年，1/2英寸的CCD傳感器占總產(chǎn)量的5%;1/4英寸的CCD傳感器占總產(chǎn)量的10%;1/3英寸的CCD傳感器占總產(chǎn)量的85%。在1997年，在總產(chǎn)量比1993年增加200%以上的情況下，1/2英寸的CCD傳感器仍有很大發(fā)展，已占總產(chǎn)量的15%(1/2英寸由于靶面較大仍有許多場(chǎng)合需要，尤其在科研領(lǐng)域中);1/4英寸的CCD傳感占總產(chǎn)量的60%。也就是說(shuō)，1/2英寸較大靶面尺寸CCD傳感器仍有很大增長(zhǎng)。1/4英寸的CCD傳感器的產(chǎn)量比1/3英寸的CCD傳感器來(lái)說(shuō)，占總產(chǎn)量的比例在減少。

　　CCD傳感器向高素?cái)?shù)、多制式發(fā)展

　　各種CCD傳感器的像面尺寸在減少，但其像素?cái)?shù)在增加，已由早期的512(H)×596(V)向795(H)×596(V)發(fā)展，甚至出現(xiàn)超過(guò)百萬(wàn)像素的CCD傳感器。為提高水平方向和垂直方向的分辨能力，已從通常的隔行掃描向逐行掃描格式發(fā)展。

　　降低CCD傳感器的工作電壓、減少功耗

　　在初期研制的CCD攝像機(jī)有 24V、 22V、 17V和 5V等，目前通用的為 12V。為配合PC攝像機(jī)和網(wǎng)絡(luò)圖像傳輸?shù)膽?yīng)用，逐步以 12V和 5V兩種工作電壓為主。

　　提高CCD攝像機(jī)的制造效率

　　為了降低CCD攝像機(jī)的制造成本，實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)化生產(chǎn)，制造廠家追求緊密性結(jié)構(gòu)，致力于CCD攝像機(jī)的小型化，即由DipOnBoard(DOB)過(guò)錫板工藝改進(jìn)為ChipOnBoard(COB)板上連接IC芯片的貼片方式。到目前為止，已實(shí)現(xiàn)多層板的MultiChipModule(MCM)多芯片集成模組化制造技術(shù)。

　　CCD攝像機(jī)的數(shù)字化

　　在制造CCD攝像機(jī)時(shí)，從以往的Analog模擬系統(tǒng)逐步實(shí)現(xiàn)DSP數(shù)字化處理，可以借助電子計(jì)算機(jī)和專門軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)CCD攝像機(jī)，特別是對(duì)彩色CCD攝像機(jī)的各種參數(shù)的量化調(diào)整，可以確保CCD攝像機(jī)性能指標(biāo)的優(yōu)化一致性以及在特殊使用條件下的參數(shù)量化修改。

　　逐行掃描(ProgressiveScan)方式CCD攝像機(jī)

　　ProgressiveScanCCD攝像機(jī)即逐行掃描CCD，是相對(duì)通用的隔行掃描CCD攝像機(jī)而言的。CCD攝像機(jī)的垂直分辨率一般僅能達(dá)到350TV線，這是由于使用2場(chǎng)，每場(chǎng)以311條線掃描，以2∶1隔行掃描，對(duì)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)會(huì)由于奇場(chǎng)和偶場(chǎng)合為一幀，使用兩個(gè)瞬間狀態(tài)的信息被平滑了，分辨率會(huì)不降。而用PC逐行掃描方式攝像機(jī)拍攝的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是在同一瞬間將兩場(chǎng)圖像同時(shí)采集成為一幀圖像，達(dá)到提高垂直分辨率的作用。