参考文献       .     28 

本科毕业设计说明书 第 II 页

1   引言

本文对哈达玛变换模板做了具体的分析和阐述并自行设计了相关的成像装置。首先在这 里对光电系统中一些基本概念做简要介绍 

1.1   噪声

在光电领域中，噪声指的是叠加在目标信号上的不期望的随机扰动。简单来说，噪声就 是有害信号。如果这种有害信号来自于电子器件的内部或是微观粒子无规则运动，这种有害 噪声就是狭义上的噪声，简称为噪声或是随机噪声。如果干扰信号来自于系统外部，如温度 的变化，雷电辐射和外部电磁场等，这称为干扰。必须加以说明的是，干扰也可以来自于系 统内部，地线设置不合理或分布电容的存在使得各级之间的信号违背了电子系统设计者所设 计的传送规律就会产生干扰，这种干扰称为内部串扰[1]。我们通常把噪声和干扰统称为噪声， 这就是广义的噪声。 论文网

1.2  微光探测

所谓“微光”是泛指夜间或低照度下微弱的光或能量低到不能引起视觉的光，所以在微 光条件下人眼不能正常对目标进行观察。虽然人眼不能直接对微光进行观察，但是在军用和 民用领域，微光成像有着大量的应用，所以自 80 年代以来微光成像技术有了长足的发展。 为了在微光条件下能正常对目标进行观察，同时也能对它进行快速的记录，人类开发了 微光成像技术。所谓微光成像就是通过光电效应把微弱的光信号转化为电信号。光照光电阴 极使之发射电子，然后采取电场加速电子或者使用微通道板使电子数量倍增的方法，达到信 号增益的效果。然后电子轰击荧光屏使之发光成像，实现将电信号转化为光信号，这就是微 光成像的大致原理。利用该技术，探测器可以借助微弱的自然光，将人眼不能看见和分辨的

目标进行增强，处理成清晰的、人类可见的图像。 微光摄像通常采用视频信号输出，因而可以实现远距离多点同时观察，观察者不必进入

危险的侦查区；通过电路的信息处理，可以加强图像对比；根据不同观察条件的要求，通过 改变扫描速度变更积累时间，可获得最适宜的视觉增益。这一系列优点使其形成一个新的重 要的夜视技术领域，日益广泛地用于指挥哨所，军用车辆，直升飞机和舰船上。 

微光探测器件有着将近 60 年的发展，种类繁杂，以下介绍三种主流类型：  

1.2.1 电子轰击硅靶摄像管(SiT 管)

SiT 管前端阴极有光入射后激发出光电子，将光信号转换成电信号，电信号经电子透镜 的电场聚焦、加速后，以很高的速度轰击 Si 靶，图像信号得到放大。但是这种器件有很大 的缺点，就是它的成像分辨率很低，Si 靶过荷能量很差，寿命也很短，剧烈振动下容易损坏

[2]。  

1.2.2 电子轰击 CCD(EBCCD)

微光信号经过光纤面板聚焦后，打在光电阴极上，激发出电子图像。经高压加速后轰击 CCD 各个像元产生不同的电荷包。它的缺点为 CCD 必须置于真空环境内，所以制作工艺很 复杂，操作起来也十分的不方便。不具备固体成像器件应有的优点。 

1.2.3 像增强器与 CCD 的耦合

微光信号透过物镜打在光电阴极上并激发出电子，此为光电转换。经过电子透镜的聚焦 和加速，激发出的电子轰击荧光屏后显示出光学图像。此种类型的器件可以前后级联，最终 输出在 CCD 上。在航天领域，此种技术多用于探测星体发出的微光以进行识别等工作。