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太赫茲成像系統(tǒng)掃描方式多樣
點(diǎn)擊次數(shù)：2455 更新時(shí)間：2017-09-07
太赫茲成像系統(tǒng)的掃描方式有多種，各自具有不同的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然也會(huì)有一些不足之處：
光學(xué)機(jī)械掃描。如多光譜掃描儀。多采用反射鏡對(duì)物面進(jìn)行掃描，經(jīng)分光、檢波和光電轉(zhuǎn)換后輸出影像數(shù)據(jù)；
電子掃描。如返束光導(dǎo)管電視攝像機(jī)，屬像面掃描方式。其過(guò)程是光學(xué)成像于光導(dǎo)管靶面，經(jīng)電子束掃描后將信號(hào)放大輸出；
固體自?huà)呙?。如法?guó)SPOT的光電掃描傳感器，亦屬像面掃描方式。景物經(jīng)物鏡成像在由許多電荷耦合器件(CCD)組成的探測(cè)器面陣上，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后輸出；
天線(xiàn)掃描。如側(cè)視，屬物面掃描方式的一種主動(dòng)式遙感成像系統(tǒng)。它通過(guò)天線(xiàn)發(fā)射波束并接收景物反射的回波經(jīng)解調(diào)后輸出。
工作波段約在0.38~14.0微米，范圍大，并可靈活確定波段劃分?jǐn)?shù)量及波段帶寬；
采用儀器內(nèi)部分光，有利于不同波段影像的配準(zhǔn)；
經(jīng)輻射校準(zhǔn)后的影像密度便于機(jī)助處理和分類(lèi)。缺點(diǎn)是由于采用動(dòng)態(tài)掃描成像，影像的幾何關(guān)系及其校正較為復(fù)雜；空間分辨率低于攝影系統(tǒng)；成像系統(tǒng)及其影像處理設(shè)備較昂貴。
太赫茲成像系統(tǒng)中高分辨率圖像對(duì)觀察著而言有兩種意義，一種意義是在相同的空間分辨率下(每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的空間幾個(gè)尺寸相同時(shí))，高分辨率意味著能看到更廣闊的視野范圍。另一個(gè)意義是在相同的視場(chǎng)范圍下，高分辨率能夠提供更多的細(xì)節(jié)。無(wú)論是CCD和CMOS芯片都在向高分辨率發(fā)展，提高分辨率的方法一是增加芯片晶元的尺寸，二是縮小像元尺寸，以在同樣面積的晶元上獲得更多的圖像像素。目前相機(jī)的像元尺寸可以從20μm到2.8μm，Sony公司稱(chēng)即將推出1.2μm的芯片，主要的集中在9μm到4μm之間。但通過(guò)像元尺寸的縮小來(lái)增加相機(jī)分辨率的趨勢(shì)并不是無(wú)限制的，由于像元尺寸越小對(duì)光學(xué)鏡頭的要求越高，同時(shí)芯片的生產(chǎn)工藝越復(fù)雜，生產(chǎn)成本越高，因此這種趨勢(shì)必將逐漸減緩。
太赫茲成像系統(tǒng)的高圖像質(zhì)量一直是成像芯片所追求的目標(biāo)，盡管之前CCD在圖像質(zhì)量上有先天的優(yōu)勢(shì)，但隨著CMOS技術(shù)的發(fā)展，目前提高高圖像質(zhì)量的CMOS芯片已經(jīng)成為可能。目前CMOS光刻技術(shù)已可以達(dá)到0.25μm和0.18μm，微透鏡技術(shù)已經(jīng)被廣泛使用，采用4T、5T和MultiT技術(shù)，使CMOS芯片在抗噪聲和提高靈敏度方面取得了很多重大突破。
光學(xué)機(jī)械掃描。如多光譜掃描儀。多采用反射鏡對(duì)物面進(jìn)行掃描，經(jīng)分光、檢波和光電轉(zhuǎn)換后輸出影像數(shù)據(jù)；
電子掃描。如返束光導(dǎo)管電視攝像機(jī)，屬像面掃描方式。其過(guò)程是光學(xué)成像于光導(dǎo)管靶面，經(jīng)電子束掃描后將信號(hào)放大輸出；
固體自?huà)呙?。如法?guó)SPOT的光電掃描傳感器，亦屬像面掃描方式。景物經(jīng)物鏡成像在由許多電荷耦合器件(CCD)組成的探測(cè)器面陣上，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后輸出；
天線(xiàn)掃描。如側(cè)視，屬物面掃描方式的一種主動(dòng)式遙感成像系統(tǒng)。它通過(guò)天線(xiàn)發(fā)射波束并接收景物反射的回波經(jīng)解調(diào)后輸出。
工作波段約在0.38~14.0微米，范圍大，并可靈活確定波段劃分?jǐn)?shù)量及波段帶寬；
采用儀器內(nèi)部分光，有利于不同波段影像的配準(zhǔn)；
經(jīng)輻射校準(zhǔn)后的影像密度便于機(jī)助處理和分類(lèi)。缺點(diǎn)是由于采用動(dòng)態(tài)掃描成像，影像的幾何關(guān)系及其校正較為復(fù)雜；空間分辨率低于攝影系統(tǒng)；成像系統(tǒng)及其影像處理設(shè)備較昂貴。
太赫茲成像系統(tǒng)中高分辨率圖像對(duì)觀察著而言有兩種意義，一種意義是在相同的空間分辨率下(每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的空間幾個(gè)尺寸相同時(shí))，高分辨率意味著能看到更廣闊的視野范圍。另一個(gè)意義是在相同的視場(chǎng)范圍下，高分辨率能夠提供更多的細(xì)節(jié)。無(wú)論是CCD和CMOS芯片都在向高分辨率發(fā)展，提高分辨率的方法一是增加芯片晶元的尺寸，二是縮小像元尺寸，以在同樣面積的晶元上獲得更多的圖像像素。目前相機(jī)的像元尺寸可以從20μm到2.8μm，Sony公司稱(chēng)即將推出1.2μm的芯片，主要的集中在9μm到4μm之間。但通過(guò)像元尺寸的縮小來(lái)增加相機(jī)分辨率的趨勢(shì)并不是無(wú)限制的，由于像元尺寸越小對(duì)光學(xué)鏡頭的要求越高，同時(shí)芯片的生產(chǎn)工藝越復(fù)雜，生產(chǎn)成本越高，因此這種趨勢(shì)必將逐漸減緩。
太赫茲成像系統(tǒng)的高圖像質(zhì)量一直是成像芯片所追求的目標(biāo)，盡管之前CCD在圖像質(zhì)量上有先天的優(yōu)勢(shì)，但隨著CMOS技術(shù)的發(fā)展，目前提高高圖像質(zhì)量的CMOS芯片已經(jīng)成為可能。目前CMOS光刻技術(shù)已可以達(dá)到0.25μm和0.18μm，微透鏡技術(shù)已經(jīng)被廣泛使用，采用4T、5T和MultiT技術(shù)，使CMOS芯片在抗噪聲和提高靈敏度方面取得了很多重大突破。
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