光学低通滤波器

发布时间：2022-11-21 14:19
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：1811

　　光电图像传感技术在各领域得到了大量的应用，其中光学低通滤波器技术倍受瞩目。由于CCD的像素是离散的根据奈奎斯特抽样定理CCD所能分辨的最高空间频率是它的空间采样频率的1/2即奈奎斯特极限频率。

　　若图像的空间频率高于奈奎斯特极限频率在传感器上高频部分将被反射到基本频带造成图像周期频谱交叠即混频现象致使成像质量降低。光学低通滤波器技术成为消除混频现象较有效的手段。它采用前置滤波降低光敏面上的频谱宽度以减小混频。

光学低通滤波器


光学低通滤波器工作原理

　　光学低通滤波器利用的是石英晶体的双折射作用，把栅格状目标的一束透射光分成两束―――寻常光和异常光，迭加后可微量改变透射光强的空间分布。在光强分布的计算中，通过消除有害干扰拍频的频率来确定该石英晶体的厚度。把透过光学低通滤波器的栅格状景物分布看作为空间光栅调制器， 这样就可初步解释OLPF在消图像干扰纹中的作用。

　　利用石英晶体的双折射特性，成像光束经过不同厚度的石英晶体薄板后，光轴约成 45°角。含有同一目标图像信息的光束被分成o1光 束和 e1 光束，形成微小错开的像，错开的距离满足消除一维拍频干扰分开的距离。经过第二片石英晶体薄板后，又将01 光束和e1光束分成为O01,e01光 束和 Oe1，ee1 光束。光束通过晶体滤波片后，原来的所包含有空间频率的目标光束会产生分离，使频率发生小量变化。分离的寻常光 和异常光光强会重新分布。


光学低通滤波器光谱特性

　　为了消除彩色干扰纹，除了要考虑光学低通滤波器的频率特性以外，还应考虑它的光谱特性。由于CCD传感器可以响应近红外光，会破坏图像的色还原，因此OLPF不仅因双折射功能而改变入射光的空间频率，而且还应该具有光谱选通特性。一种方法是在石英镜片的一个表面镀上红外截止膜；另一种方法是在OLPF中间胶合一块红外截止滤光片。对三种不同的OLPF样品进行了测试和比较。通过测试和比较可以看出，OLPF具有良好的红外截止功能。

光学低通滤波器基本信息

　　光学低通滤波器大都是由两块或多块石英晶体薄板构成的，放在CCD传感器的前面。目标图象信息的光束经过OLPF后产生双折射（分为寻常光o光束和异常光e光束）。根据CCD像素尺寸的大小和总感光面积计算出抽样截止频率，同时也可计算出o光和e光分开的距离。

       改变入射光束将会形成差频的目标频率，达到减弱或消除低频干扰条纹的目的，特别是彩色CCD出现的伪彩色干扰条纹的目的。利用双折射晶体制作光学低通滤波器，通过前置滤波，能够有效地限制被采集图像在光敏面上的频谱宽度从而减小频谱混叠。

（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

上一篇：受控电源

下一篇：老化测试仪

在线留言询价

相关阅读
一文了解滤波器的分类及应用范围
行业新闻

一文了解滤波器的分类及应用范围

　　滤波器是电子与通信工程中一种至关重要的元件。它的主要功能是允许特定频率的信号通过，同时阻挡其他频率的信号。滤波器广泛应用于各种领域，比如音频处理、无线通信、信号处理以及电源管理等。　　滤波器的基本原理　　滤波器通过滤除不需要的频率成分，有效改善信号质量。滤波器的频率响应特性决定了其工作效果，通常使用幅度响应图表示。在不同的应用场景中，滤波器有不同的设计需求和特性。　　滤波器的分类　　滤波器可以根据多种标准进行分类，主要包括以下几种：　　按照频率响应特性　　低通滤波器(LPF)：允许低频信号通过，阻止高频信号。常用于去除信号中的高频噪声(如在音频处理中)。　　高通滤波器(HPF)：允许高频信号通过，阻止低频信号。常用于消除直流分量或低频噪声(如在图像信号处理)。　　带通滤波器(BPF)：只允许特定频段的信号通过，阻止其他频率的信号。适用于无线通信，能够选择特定的通信信道。　　带阻滤波器(BSF)：阻止特定频段的信号通过，允许其他频率通过。常用于消除某个频率的干扰，如电源频率干扰。　　按照实现方法　　模拟滤波器：使用电阻、电容和电感等元件构成的滤波器，通常用于模拟信号处理。它们的设计相对简单，适合低频应用。　　数字滤波器：基于数字信号处理技术实现的滤波器，适用于高频信号处理。提供更高的灵活性和处理能力，广泛应用于音频、图像处理和通信系统。　　按照工作带宽　　窄带滤波器：侧重于通过特定的窄频带，通常用于高选择性应用，如通信系统中的信号选择。　　宽带滤波器：允许较广频带的信号通过，适合多频信号的传输，如音频与视频信号的处理。　　滤波器的应用范围　　滤波器在多个领域中都有广泛的应用，具体包括：　　音频处理　　在音频信号处理中，低通滤波器用于去除高频噪声，确保音质清晰。高通滤波器则应用于去除低频噪声，维护音频信号的干净和饱满。带通滤波器可以用于均衡器，选择特定频段的声音进行增强。　　无线通信　　在无线通信领域，带通滤波器用于选择特定的频段以接收信号，避免其他频率的干扰。高通和低通滤波器也常用于信号预处理，保证信号的质量和稳定性。　　图像处理　　在图像处理中，滤波器用于平滑图像和去除噪声。高通滤波器有助于增强边缘特征，提高图像的清晰度。带通滤波器可用于选择特定频段的信息，优化图像质量。　　电力电子　　在电力电子设备中，滤波器用于抑制电源中的谐波，保护设备并改善电源质量。低通滤波器常用在开关电源和逆变器中，以平滑输出信号，确保可靠性。　　生物医学　　在生物医学信号处理方面，滤波器用于清除心电图(ECG)和脑电图(EEG)信号中的背景噪声，提取重要的生理信息。这对疾病诊断和监测具有重要意义。　　滤波器在现代电子系统中具有广泛的应用，其分类和应用范围涵盖了通信、音频处理、电力系统、生物医学信号处理和雷达系统等多个领域。
2025-04-16 17:49 阅读量：209
滤波器和滤波电容的区别
行业新闻

滤波器和滤波电容的区别

　　在电子学领域中，滤波器和滤波电容是常见的元件，用于处理信号中的特定频率成分。尽管它们都用于调节信号的频率响应，但在功能、结构和应用方面存在一些显著差异。　　1.滤波器(Filter)　　滤波器是一种电路或设备，用于选择性地传递某些频率范围内的信号，并抑制其他频率范围的信号。它可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等不同类型，每种类型都有其独特的频率特性和应用场景。　　结构：滤波器通常由电容、电感和电阻等元件组成，通过这些元件的组合实现对信号频率的调节。滤波器可以是被动的(仅由电阻、电容和电感组成)或者是主动的(包含放大器等有源元件)。　　应用：滤波器广泛应用于通信系统、音频设备、无线电接收机、音响系统等领域，用于去除噪声、筛选特定频率信号、改善信号质量等目的。　　2.滤波电容　　滤波电容是一种特殊类型的电容器，用于在电路中滤除高频噪声或稳定直流电压。它主要用于平滑电源信号、降低电路中的纹波、减少电源干扰等方面。　　结构：滤波电容通常由两个导电板之间夹有绝缘介质而构成。其结构简单，工作原理是利用电容器存储电荷的能力来抑制变化快速的信号成分。　　应用：滤波电容常见于电源管理电路、直流稳压电源、电源适配器等设备中，用于提供稳定的直流电压输出，减少电路中的纹波和杂散信号。　　阅读更多行业资讯，可移步与非原创，特斯拉人形机器人Optimus进化简史、产研：国产车载CAN IC崛起，能否挑战NXP?、信号链芯片，中外头部厂商深度对比 等产业分析报告、原创文章可查阅。　　3.滤波器和滤波电容的区别　　3.1 功能　　滤波器：滤波器用于选择性地通过或抑制一定频率范围的信号，可实现低通、高通、带通、带阻等不同的滤波效果。　　滤波电容：滤波电容主要用于稳定电路中的直流电压、平滑电源信号，减小纹波和噪声。　　3.2 结构　　滤波器：滤波器通常由电容、电感和电阻等元件组成，结构复杂，可根据需要设计各种类型的滤波器。　　滤波电容：滤波电容由两个导电板之间夹有绝缘介质而构成，结构简单，工作原理基于电容器的储电性质。　　3.3 应用　　滤波器：滤波器广泛应用于信号处理、通信系统、音频设备、无线电接收机等领域，用于滤除特定频率范围的信号或噪声。　　滤波电容：滤波电容主要应用于电源管理电路、直流稳压电源、电源适配器等设备中，用于稳定电路中的直流电压输出，减少纹波和噪声对电路的影响。　　3.4 频率响应　　滤波器：滤波器可以根据设计需求选择不同的频率响应特性，并具有更灵活的频率调节性能。　　滤波电容：滤波电容通常用于处理低频信号或直流信号，在高频范围内的滤波效果较差。　　3.5 调节能力　　滤波器：滤波器具有更灵活的频率调节能力，可以进行更精细的信号处理和滤波操作。　　滤波电容：滤波电容的滤波效果相对简单，主要用于稳定直流电压和减小纹波，调节能力较为有限。　　滤波器作为一种电路或设备，具有复杂的结构和灵活的频率调节能力，广泛应用于信号处理和通信系统中;而滤波电容则简单而有效，主要用于稳定直流电压、减小电路中的纹波和噪声。通过深入了解它们的功能、结构和应用场景，可以更好地选择合适的元件以满足特定的电路需求，提高电路的稳定性和性能表现。
2024-03-19 11:34 阅读量：1109
滤波器的作用及分类有哪些
行业新闻

滤波器的作用及分类有哪些

　　在电子学和信号处理领域中，滤波器是一种用于选择特定频率范围内信号或波形的电路设备。滤波器的作用是通过允许特定频率范围的信号通过而阻塞其他频率信号，从而实现信号的分离、增强或抑制。滤波器在各种应用中起到至关重要的作用，例如音频处理、通信系统、雷达系统等。下面AMEYA360将详细介绍滤波器的作用以及主要的分类。　　1.滤波器的作用　　滤波器的主要作用是根据信号频率的不同对信号进行处理，将特定频率范围内的信号通过并滤除其他频率成分。其主要功能包括：　　信号分离：将混合的多个频率信号分离出来，使其独立处理。　　信号增强：增强特定频率范围内的信号幅度，提高信号质量。　　信号抑制：抑制特定频率范围内的信号幅度，降低干扰或噪声。　　频率选择：选择特定频率范围内的信号进行传输或处理。　　2.滤波器的分类　　滤波器可以按照不同的标准进行分类，其中最常见的分类方式是根据频率响应特性和工作原理的不同。以下是常见的滤波器分类：　　2.1 按频率响应特性分类　　根据频率响应特性，滤波器可以分为四类：　　低通滤波器(Low-pass Filter)：允许低频信号通过而抑制高频信号。　　高通滤波器(High-pass Filter)：允许高频信号通过而抑制低频信号。　　带通滤波器(Band-pass Filter)：只允许特定频率范围内的信号通过。　　带阻滤波器(Band-stop Filter)：只阻止特定频率范围内的信号通过。　　2.2 按工作原理分类　　根据工作原理，滤波器可分为以下几种：　　被动滤波器：由电感、电容、电阻等被动元件组成，不能放大信号。　　主动滤波器：使用运算放大器等主动元件，能够放大信号。　　数字滤波器：基于数字信号处理技术，在数字域对信号进行处理。　　模拟滤波器：基于模拟信号处理技术，在模拟域对信号进行处理。　　2.3 其他分类方法　　此外，根据实现方式和结构复杂程度，滤波器还可进一步分类为：　　单级滤波器：简单的一级滤波器，通常具有较简单的频率响应。　　多级滤波器：由多个单级滤波器级联组成，具有更复杂的频率响应。　　数字滤波器和模拟滤波器的混合型：结合数字和模拟技术的混合型滤波器。　　滤波器作为一种重要的信号处理装置，在各种电子设备和通信系统中都发挥着重要作用。通过选择不同类型的滤波器，可以实现对信号的精确处理和控制，从而满足不同应用场景的需求。　　在实际应用中，根据具体的信号处理需求和系统设计要求，选择合适类型的滤波器至关重要。低通滤波器常用于音频处理和减小数据传输中的高频噪声;高通滤波器则经常用于语音识别和雷达系统中的目标跟踪;带通滤波器被广泛应用于通信系统中的信号解调和调制;而带阻滤波器则可用于消除特定频率范围内的干扰信号。
2024-02-20 13:04 阅读量：2661
热门分类
盒子，外壳，机架 电缆，电线 电路保护 连接器，互连器件 开发套件 机电产品 嵌入式解决方案 风扇，热管理 光电元件 其它 无源元件 电源 半导体 传感器，变送器 测试与测量
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
MC33074DR2G onsemi
TL431ACLPR Texas Instruments
型号 品牌 抢购
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
TPS63050YFFR Texas Instruments
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
BP3621 ROHM Semiconductor
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
原厂授权品牌
更多授权品牌>>
资讯排行榜
  • 周排行榜
  • 月排行榜

相关百科
SAW滤波器 单片晶体滤波器 变频器专用滤波器 双调谐滤波器 电磁干扰滤波器 共模滤波器 有源滤波器 滤波器
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年，现 有超过3500家优质供应商，收录600万种产品型号数据，100 多万种元器件库存可供选购，产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等，为广大客户提供一站式购 销服务。

请输入下方图片中的验证码：

验证码