EMCCD(EM768)
EM768
兵器集團EM768組件具有小尺寸、低功耗的優點。相機采用2/3”英寸傳感器,有效降低光學系統設體積。得益于器件的背剪薄技術,性能與e2v現有1英寸傳感器相當。
產品特點: 2/3”英寸 高靈敏背照技術 藍光波段響應增強 768像素/行 自動增益 自動曝光(≥1ms) PAL 視頻輸出 12 V DC 供電 | 應用: 空基監視 陸基監視 水下探測 (藍光波段響應增強) 輔助駕駛 夜視偵察探測 科學成像 生物影像 |
典型技術指標 | 傳感器指標 | ||
分辨率 | 576 TVL pph | 光敏面 | 9.06mm x 6.62mm |
信噪比(1 mlx光敏面) | 35 dB | 像素尺寸 | 11.5um x 11.5um |
低工作環境照度 | 10-4 lux | 圖像制式 | 768 (H) x 576 (V) |
功耗 | 7Wtyp (normal scene) | 芯片工作溫度 | 5C相機出廠設置可調 |
光譜響應范圍 | 400~1060nm | ||
機械尺寸 | |||
相機尺寸 | 65mm x 65mm x 80 mm | ||
電氣接口 | |||
電源接口: HR10 (4pin) | 0.5A(典型值)、1A(大值) | ||
輸入電壓范圍 | 10~16 V | ||
模擬視頻: BNC | CCIR | ||
輸出阻抗 | 75 Ω | ||
相機設置 | 按鍵(RS232) | ||
安裝鏡頭接口 | CS | ||
工作環境 | |||
工作溫度范圍 | -35 to +55 °C | ||
存儲溫度范圍 | 40 to +70 °C | ||
相對濕度 | 95% |
相機控制
相機的曝光時間和倍增增益可以通過外部按鍵或經過串口 進行設置,默認為自動控制模式。手動控制參數(通過按鍵和接口)
曝光時間.........2/3, 1/3, 1/6, 1/12, 1/25, 1/200, 1/400, 1/800
倍增增益……................................................................1~1000
一、EMCCD技術介紹
2001年,英國E2V公司公開EMCCD(EMCD 器件和相機,其性能已被證實明顯優于傳統CCD器件、ICCD器件和EBCCD器件,成為微光CCD成像技術的又一重大進步,并將CCD攝像技術拓展到了更廣泛的領域。目前國外的EMCCD產品針對不同的應用已形成了系列。
E2V的EMCCD相機與ICCD、低照度CCD相機在白天和夜間成像效果圖如下所示。
EMCCD在信號電荷讀出過程中引入電子碰撞機制,通過抑制二 次碰撞電離實現了信號電荷的零噪聲放大倍增,突破了傳統電荷耦 合器件的噪聲極限,成為凝視雪崩探測器發展過程中的一個里程 碑。該類探測器屬于全固態器件,繼承了傳統電荷耦合器件的體積小,工作性能穩定的固有優勢,同時具備像增強器靈敏度高的特點,成像效果要優于當前ICCD與低照度CCD。
EMCCD(電子倍增CCD)是迄今為止意義上的固態微光成像器件。其技術特點如下:
(1)晝夜通用:既能夠在陽光下(104 lx 數量級照度)、也能夠 在星光下(10-3 lx 數量級照度)有效工作,輸出信噪比可達 70dB以上。(見下圖)
(2) 可靠耐用:具有全固態結構,能夠很好地適應戰場上的振動、沖擊環境,器件工作壽命可達 20000h。
(3) 使用方便:器件直接提供電信號輸出,便于裝備應用中的視頻跟蹤、圖像融合、信息分享等處理。
(4) 圖像清晰:像元數較高,輸出圖像質量好。
(5) 質優價廉:基于非常成熟硅工藝,將電荷雪崩倍增機制與 CCD 工藝融合,可大批量生產,具備成本優勢。
二、技術現狀
兵器集團是國內較早開展EMCCD技術研究的單位,有2名國家千人帶領EMCCD技術團隊,當前開展的EMCCD相關項目:
1、總裝 xx512×512 EMCCD 研究;
2、總裝xx512×512 EMCCD研究;
3、國家重大專項“xxxx1024×1024 EMCCD”研究;
4、總裝xx“通用EMCCDxx組件”。
5、總裝xx 演示項目“低慢小xx系統”。
兵器集團通過自主創新,開展了EMCCD功能原理性研究,已掌握了EMCCD 器件設計的核心技術,在國內研制出了576×288、640×512、768×576EMCCD(圖4、下方)。
當前兵器集團EMCCD機芯一覽表:
型號 | 尺寸 | 視頻輸出 | 像元(um) | 幀頻 | 電源/典型功耗 | 技術狀態 |
EM512 | 2/3 英寸 | 512×512 | 16×16 | 25 | 12V/6W | 產品 |
EM576 | 1 英寸 | 576×576 | 20×15 | 25 | 12V/6W | 產品 |
EM640 | 2/3英寸 | 640×512 | 16×16 | 25 | 12V/6W | 產品 |
EM768 | 2/3英寸 | 768×576 | 11.5×11.5 | 25 | 12V/6W | 產品 |
EM1024 | 1英寸 | 1024×1024 | 13×13 | 25 | 12V/10W | 在研 |
EM1024-II | <1英寸 | 1024×1024 | 10×10 | 25 | 12V/10W | 在研* |