Электростатика

Матричные ФПЗС
представляют собой фоточувстви-
тельные приборы с переносом заряда, в которых фоточувстви-
тельные элементы организованы в матрицу по строкам и столб-
цам. 
За один период интегрирования матричный ФПЗС преоб-
разует в электрический сигнал один кадр оптического изобра-
жения. В этом приборе зарядовые пакеты передаются на выход 
путем перемещения потенциальных ям, вызываемого периоди-
ческим изменением амплитуды управляющих импульсов. 
В конструкции ФПЗС с кадровой организацией различают 
секцию накопления, секцию хранения, входные и выходные ре-
гистры сдвига (рис. 4.14). Секции накопления и хранения обра-
зуются трехфазными поликремниевыми электродами, имею-
щими, например, 288 строк и 360 столбцов каждая. В малокад-
ровом режиме изображение можно проектировать на обе сек-
ции. Все регистры имеют идентичные входные устройства, ра-
ботающие по методу уравнения потенциалов инжекции - экс-
тракции. 
Рис. 4.14. Схема матричной ФПЗС с межкадровым
вычитанием:1, 2, 3 - регистры; 4 - секция накопления;
5 - секция хранения 

---

138 
Обычно обработка видеосигналов ведется внешними уст-
ройствами на дискретных элементах. В приборах с зарядовой 
связью заложены возможности обработки видеосигнала непо-
средственно в кристалле. В этом случае можно говорить о 
встроенном процессоре, который может производить межкад-
ровую обработку видеосигнала, подчеркивание контуров, уст-
ранение точечных дефектов, распознавание образов. Другими 
словами, процессор представляет собой устройство функцио-
нальной электроники, осуществляющее процесс одномомент-
ной обработки большого информационного массива в реальном 
масштабе времени. 
С целью выделения информации о движущихся объектах 
на сложном стационарном фоне стараются подавить изображе-
ние его стационарных частей в обоих полукадрах. 
Режим работы ФПЗС состоит из следующих циклов. Ин-
формация в виде 
i
-го кадра накапливается в секции накопления, 
а затем переносится в секцию хранения; информация (
i
+ 1) 
кадра накапливается в секции накопления и происходит син-
хронная передача зарядов 
i
-го и (
i
+ 1)-го кадров на выход через 
регистры 2 и 3. 
Таким образом, матричная структура запоминает оба кад-
ра видеоинформации и одновременно выводит их на дифферен-
циальный усилитель, в котором происходит поэлементное, 
межкадровое вычитание. Операция межкадрового вычитания 
может быть представлена в виде: 
U'
(
t
)
 = U'
(
t + пT
K
) 
- U'
(
t
),

 
(4.12) 
где
U'
(
t
) - видеосигнал 
i
-го элемента текущего кадра;
U'
(
t
+
 
пТ
к
) - видеосигнал 
i
-гo элемента, задержанный на время, крат-
ное времени кадра 
п
- целое число; 
U'
(
t
) - видеосигнал меж-
кадровой разности 
i
-гo элемента. Таким образом, реализован 
режим обработки разностной информации в большом информа-
ционном массиве. 

---

139 
Существует также