CCD攝像機未來技術發(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，攝像機的核心器件。一塊CCD上包含的像素數(shù)越多，其提供的畫面分辨率也就越高。因此其性能高低將直接影響攝像機的品質(zhì)，并且CCD的發(fā)展是攝像機更新?lián)Q代的基礎。

　　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;由于光刻機的進步，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合需要，尤其在科研領域中);1/4英寸的CCD傳感占總產(chǎn)量的60%。也就是說，1/2英寸較大靶面尺寸CCD傳感器仍有很大增長。1/4英寸的CCD傳感器的產(chǎn)量比1/3英寸的CCD傳感器來說，占總產(chǎn)量的比例在減少。

　　CCD傳感器向高素數(shù)、多制式發(fā)展

　　各種CCD傳感器的像面尺寸在減少，但其像素數(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)超過百萬像素的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攝像機有 24V、 22V、 17V和 5V等，目前通用的為 12V。為配合PC攝像機和網(wǎng)絡圖像傳輸?shù)膽?，逐步?12V和 5V兩種工作電壓為主。

　　提高CCD攝像機的制造效率

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

　　CCD攝像機的數(shù)字化

　　在制造CCD攝像機時，從以往的Analog模擬系統(tǒng)逐步實現(xiàn)DSP數(shù)字化處理，可以借助電子計算機和專門軟件系統(tǒng)實現(xiàn)對CCD攝像機，特別是對彩色CCD攝像機的各種參數(shù)的量化調(diào)整，可以確保CCD攝像機性能指標的優(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

　　ProgressiveScanCCD攝像機即逐行掃描CCD，是相對通用的隔行掃描CCD攝像機而言的。CCD攝像機的垂直分辨率一般僅能達到350TV線，這是由于使用2場，每場以311條線掃描，以2∶1隔行掃描，對運動的目標會由于奇場和偶場合為一幀，使用兩個瞬間狀態(tài)的信息被平滑了，分辨率會不降。而用PC逐行掃描方式攝像機拍攝的運動目標是在同一瞬間將兩場圖像同時采集成為一幀圖像，達到提高垂直分辨率的作用。