全新全光谱勘查设备提升勘探效果

全光谱，指的是光谱中包含紫外光、可见光、红外光的光谱曲线，并且在可见光部分中红绿蓝的比例与阳光近似，显色指数接近于100 nm的光谱。太阳光的光谱可以称作全光谱，人造光源中，在弧光放电气体放电灯的发光电弧管内适量增加汞的含量，从而增加紫外光部分的光能量，并调整金属卤化物配比，使可见光部分的各波段波长的组合接近于太阳光谱，波长大于780 nm的红外光部分，光谱连续，可持续到1 000 nm波长以上。

LED光源的全光谱研发，在国际上已持续多年，但目前技术仅限于研发可见光部分的各波段做到连续光谱，提高显色指数，但紫外光和红外光部分很难做到连续光谱。紫外、红外LED灯珠的光谱很窄，限定于某一特定波段，组合成连续光谱，具有很大的难度且成本偏高。

CCD图像传感器可直接将光学信号转换为模拟电流信号，电流信号经过放大和模数转换，实现图像的获取、存储、传输、处理和复现。其显著特点是：

①体积小重量轻；

②功耗小，工作电压低，抗冲击与震动，性能稳定，寿命长；

③灵敏度高，噪声低，动态范围大；

④响应速度快，有自扫描功能，图像畸变小，无残像；

⑤应用超大规模集成电路工艺技术生产，像素集成度高，尺寸精确，商品化生产成本低。因此，许多采用光学方法测量外径的仪器，把CCD器件作为光电接收器。(www.xing528.com)

CCD从功能上可分为线阵CCD和面阵CCD两大类。线阵CCD通常将CCD内部电极分成数组，每组称为一相，并施加同样的时钟脉冲。所需相数由CCD芯片内部结构决定，结构相异的CCD可满足不同场合的使用要求。线阵CCD有单沟道和双沟道之分，其光敏区是MOS电容或光敏二极管结构，生产工艺相对较简单。它由光敏区阵列与移位寄存器扫描电路组成，特点是处理信息速度快，外围电路简单，易实现实时控制，但获取信息量小，不能处理复杂的图像（线阵CCD如图7.12所示）。面阵CCD的结构要复杂得多，它由很多光敏区排列成一个方阵，并以一定的形式连接成一个器件，获取信息量大，能处理复杂的图像。

图7.12　CCD图

CCD器件及其应用技术的研究取得了惊人的进展，特别是在图像传感和非接触测量领域的发展更为迅速。随着CCD技术和理论的不断发展，CCD技术应用的广度与深度必将越来越大。CCD是使用一种高感光度的半导体材料集成，它能够根据照射在其面上的光线产生相应的电荷信号，在通过模数转换器芯片转换成“0”或“1”的数字信号，这种数字信号经过压缩和程序排列后，可由闪速存储器或硬盘卡保存，即收光信号转换成计算机能识别的电子图像信号，可对被测物体进行准确的测量、分析。

含格状排列像素的CCD应用于数码相机、光学扫描仪与摄影机的感光元件。其光效率可达70%（能捕捉到70%的入射光），优于传统菲林（底片）的2%，因此CCD迅速获得天文学家的大量采用。

传真机所用的线性CCD影像经透镜成像于电容阵列表面后，依其亮度的强弱在每个电容单位上形成强弱不等的电荷。传真机或扫描仪用的线性CCD每次捕捉一细长条的光影，而数码相机或摄影机所用的平面式CCD则一次捕捉一整张影像，或从中撷取一块方形的区域。一旦完成曝光的动作，控制电路会使电容单元上的电荷传到相邻的下一个单元，到达边缘最后一个单元时，电荷信号传入放大器，转变成电位。如此周而复始，直到整个影像都转成电位，取样并数字化之后存入内存。储存的影像可以传送到打印机、储存设备或显示器。

超高分辨率的CCD芯片仍相当昂贵，配备3个CCD的静态照相机，其价位往往超出许多专业摄影者的预算。因此有些高档相机使用旋转式色彩滤镜。