CCD是如何成像的

CCD成像，用相机拍摄景物时，景物反射的光线通过相机的镜头透射到CCD上。

1、CCD成像原理

（1）用相机拍摄景物时，景物反射的光线通过相机的镜头透射到CCD上。

（2）当CCD曝光后，光电二极管受到光线的激发释放出电荷，感光元件的电信号便由此产生。

（3）CCD控制芯片利用感光元件中的控制信号线路对光电二极管产生的电流进行控制，由电流传输电路输出，CCD会将一次成像产生的电信号收集起来，统一输出到放大器。

（4）经过放大和滤波后的电信号被送到A/D，由A/D将电信号（此时为模拟信号）转换为数字信号，数值的大小和电信号的强度即电压的高低成正比。这些数值其实就是图像的数据了。

（5）不过单依靠第4步所得到的图像数据还不能直接生成图像，还要输出到数字信号处理器（DSP）。在DSP中，这些图像数据被进行色彩校正、白平衡处理（视用户在相机中的设定而定）等后期处理，编码为相机所支持的图像格式、分辨率等数据格式，然后才会被存储为图像文件。疑问：没有DSP是通过什么处理图像的？使用FPGA吗？

（6）最后，图像文件就被写入到存储器上（内置或外置存储器）。

2、CCD成像技术特性

高分辨率、高速速度、高图像质量。

3、新增知识点

1、CCD

CCD 是指电荷耦合器件，是一种用电荷量表示信号大小，用耦合方式传输信号的探测元件，具有自扫描、感受波谱范围宽、畸变小、体积小、重量轻、系统噪声低、功耗小、寿命长、可靠性高等一系列优点，并可做成集成度非常高的组合件。电荷耦合器件(CCD)是20世纪70年代初发展起来的一种新型半导体器件。

CCD相当于光学传统相机的胶卷。一般来说，CCD的尺寸越大，捕获的光子越多，感光性就越好，信噪比也就越低。

2、DSP

DSP即数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：

• 在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；
• 程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；
• 片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；
• 具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；
• 快速的中断处理和硬件I/O支持；
• 具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；
• 可以并行执行多个操作；
• 支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

当然，与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。