图象传感器的基本结构

    图象传感器的种类很多，根据图象的分解式可将图象传感器分成3种类型，即光机扫描式光电图象传感器、电子束扫描图象传感器和固体自扫描图象传感器。

1、  光机扫描式图象传感器

光机扫描式图象传感器又常分为单元光机扫描方式与多元光机扫描方式的图象传感器，下面分别介绍着良种光机扫描方式的构成及特点。

⑴、              单元光电传感器的扫描方式为采用单元光电传感器与机械扫描装置相配合可以构成单元光电传感器的图象扫描方式。单元光电传感器的光敏面积与被扫描光学图象的面积相比非常小，可近似看作为一个点。当机械扫描机构带动单元光电传感器的光敏面在光学图象的像面沿水平方向做高速往返运动，称为行扫描。行扫描中沿X方向的扫描运动称为正程，返回方向为行逆行程。与此同时，在垂直正程，返回方向为场逆程。行、场扫描之前应满足下面两个条件：

①     行周期与场周期满足

②     行正程时间大于行逆程时间，场正程时间大于逆程时间。

在这种情况下，光敏单元的轨迹将布满整个画面，光敏单元的输出信号将是与光学图象对应位置的光照强度信号，这常被称为光敏单元对光学图象的解析。由于光敏单元的输出信号是时间的一元函数，因此该光机扫描机构将光学图象解析成为一维的视频信号输出。

当然，光机扫描方式也可以采用步进方式进行间断式工作。在y方向扫描暂时停止在某行yi ，x方向扫描一行，光电传感器输出一行的信号后返回到x方向的起始位置，y方向也前进一行，进入yi+行，再进行一行的扫描与输出，如此往复扫描出整个像面。这种步进式的扫描方式速度慢，只适用于静止图象的转换。不利于变化图象转换与采集工作，但是，它能够获得更清晰的扫描图象。

光机扫描方式的水平分辨率正比于光学图象水平方向的尺寸与光电传感器光敏面在水平方向的尺寸之比。因为尺寸比较大，一行之内输出的像元点数高，分辨率自然也高。同样，垂直分辨率也正比于光学图象垂直方向的尺寸与光电传感器光敏面在垂直的方向的尺寸之比。因此，减小光电传感器光敏面的面积是提高光机扫描方式分辨率的有效方法。然而，光电传感器光敏面的减小，扫描点数的提高，使行正程的时间增长，或提高行扫描速度，着对光机扫描方式常常是很困难的，正因为如此，单元光电传感器的光机扫描方式的水平分辨率受到扫描速度的限制，提高光扫描方式分辨率与扫描速度的方法是采用多光元光电传感器构成多元光机扫描方式。

⑵、多元光机扫描方式   采用多个光电传感器，并将其排列成一行，构成的线阵列光电传感器扫描图象的光机扫描方式。在多元光机扫描方式中，行扫描传感器的顺序输出完成。在行正程期间，光电传感器将输出信号按排列顺序输出，形成行视频信号。在这种情况下，机械扫描只需要进行y方向的一维扫描便可以将整幅图象转换正视频信号输出，弥补了机械扫描速度慢的缺点，同时减少了双向扫描带来的复杂扫描机构。

例如，由线阵CCD光电传感器构成的图象扫描仪是一个典型的多元光机扫描系统。该系统中由线阵CCD完成水平方向的自扫描，而y方向由步进电动机带动线阵CCD进行慢速的扫描运动，完成对整幅图象的转换，形成视频信号输出。