2009年10月6日，據(jù)諾貝爾基金會(huì)官方網(wǎng)站報(bào)道，瑞典皇家科學(xué)院諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)宣布，授予兩位發(fā)明第一片半導(dǎo)體成像芯片的科學(xué)家加拿大出身的博伊爾（Willard S. Boyle）和史密斯（George E. Smith），2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，以表彰他們于1969年在新澤西貝爾實(shí)驗(yàn)室成功發(fā)明CCD（電荷耦合器件），華裔英國(guó)科學(xué)家高錕Charles K. Kao基于其在光學(xué)通信領(lǐng)域中光的傳輸?shù)拈_創(chuàng)性成就分享這項(xiàng)榮譽(yù)。 [align=center] 左起 高錕Charles K. Kao，Willard S. Boyle 和 George E. Smith[/align] 高錕教授于1966年7月在英國(guó)《電機(jī)工程師學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)》（PIEE）上，發(fā)布了其著名的題為“光頻率的介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)”的論文，拉開了科學(xué)家及工程師利用光纖傳輸信息的一系列研究和攻堅(jiān)的序幕。并于4年后，康寧玻璃公司通過化學(xué)氣相沉淀積法成功制造出符合高錕博士要求的纖維，從而驗(yàn)證了他的發(fā)現(xiàn)。 如果說高錕教授是基于光學(xué)技術(shù)把光信息的傳輸，提高了速度，拉近了空間距離；那么博伊爾（Willard S. Boyle）和史密斯（George E. Smith）博士則是實(shí)現(xiàn)了記錄光信息的歷史性突破，二者相輔相成，缺一不可，共同實(shí)現(xiàn)和成就了當(dāng)今社會(huì)最欣榮和最具潛力的現(xiàn)代光通信技術(shù)和圖像視覺成像技術(shù)。 Boyle 和 Smith研究成果的公布，激勵(lì)了一大批數(shù)字成像領(lǐng)域的先驅(qū)，這當(dāng)中包括時(shí)任滑鐵盧大學(xué)電子工程系教授，DALSA的創(chuàng)始人、主席Savvas Chamberlain博士。早在1970年，Chamberlain博士就開始進(jìn)行一系列前沿性研究包括：NMOS和CCD構(gòu)建，VLSI MOSFETs和高性能CCD圖像傳感器等，并最終于1980年創(chuàng)建加拿大DALSA公司。 注：加拿大DALSA公司于 1980 年在加拿大安大略省的Waterloo成立，創(chuàng)辦人是成像行業(yè)的先驅(qū)、Waterloo大學(xué)電子工程專業(yè)的前任教授 Savvas Chamberlain 博士。在高端成像和機(jī)器視覺領(lǐng)域，DALSA是全球最大、技術(shù)最先進(jìn)的CCD/CMOS芯片和相機(jī)制造商，是世界上唯一的一家同時(shí)擁有半導(dǎo)體制造，芯片設(shè)計(jì)\制造，相機(jī)設(shè)計(jì)\制造，圖像采集處理軟硬件設(shè)計(jì)\制造能力以及視覺系統(tǒng)集成的全線能力的高科技企業(yè)。 圖像視覺技術(shù)并不是一門多么“新”的技術(shù)，早在1839年，法國(guó)物理學(xué)家亞歷克山大.貝克勒爾，就發(fā)現(xiàn)了半導(dǎo)體材料經(jīng)過光照后，表面會(huì)攜帶電荷。直到100多年之后，1969年在貝爾實(shí)驗(yàn)室，博伊爾和史密斯博士才發(fā)明了CCD。CCD（Charge Coupled Device），是一種通過光電耦合效應(yīng)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，用硅片替代傳統(tǒng)的化學(xué)膠片來獲取圖像信息的新型傳感器件。 那么用CCD成像到底對(duì)我們的生活產(chǎn)生了多大的影響呢？特別通常的，我們可以想到數(shù)碼相機(jī)或者類似消費(fèi)級(jí)影音產(chǎn)品，在這一類產(chǎn)品中，CCD替代傳統(tǒng)膠片，能夠以更低的成本、更快的速度、更高清晰度，完成日常的影像采集等。但是，CCD的意義遠(yuǎn)大于此！ [color=silver]注：通常人們所說的CCD，不單單是CCD電荷成像器（芯片）本身，而是包括前端光線采集的光學(xué)系統(tǒng)，到后端電荷采集簡(jiǎn)單集成電路，把他們放在外殼里面，也就是我們通常所說的CCD相機(jī)，簡(jiǎn)稱CCD。 [/color] 正常情況下，人類獲取信息的80%以上來自視覺。正所謂“百聞不如一見”，也說明了人眼是人類獲取信息、適應(yīng)環(huán)境、改造世界的主要器官之一，但是實(shí)際上，人眼的感應(yīng)能力是非常有限的，人眼的分辨率約為1600萬像素左右，幀速率約為20幀/秒，動(dòng)態(tài)范圍在14-16Bit左右，光譜響應(yīng)范圍為380nm-760nm。應(yīng)用CCD，我們可以采集最高1.11億像素分辨率，500幀/秒，動(dòng)態(tài)范圍16bit，光譜范圍從400-1000nm的光信號(hào)。 超高分辨率，在天文、航天、國(guó)防等領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，尤其是在對(duì)天觀測(cè)和對(duì)地觀測(cè)方面發(fā)揮著重要作用；高速攝影能夠?qū)Ω鞣N瞬態(tài)過程進(jìn)行記錄和研究，如爆炸過程、碰撞過程、高速加工過程等；CCD對(duì)近紅外光的響應(yīng)，也可以用到一些相應(yīng)的工業(yè)領(lǐng)域，如食物分選、安防監(jiān)控等。 從CCD衍生出去，關(guān)于視覺成像技術(shù)有更加廣闊的天地，可見光光譜段為380nm-760nm（0.38μm-0.76μm），依次為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫，而自然界存在的電磁波波段從小于10-4μm的到大于1000μm，依次包括伽瑪射線，X-射線，紫外光，可見光，紅外光，微波等。通過加閃爍體，鍍膜或采取背減薄等處理，CCD可以完成對(duì)X射線、近紅外光和近紫外光的成像，X射線目前廣泛應(yīng)用在醫(yī)療、天文觀測(cè)、國(guó)防工業(yè)及科學(xué)研究中；紫外成像則可用于國(guó)防、刑偵等安防領(lǐng)域及凝膠分析、電力等一般工業(yè)；紅外成像的應(yīng)用范圍就更廣泛一些，如夜視、測(cè)溫、制導(dǎo)、工業(yè)檢測(cè)等。 CCD的發(fā)明，不僅是為人類找到了另外一雙“眼睛”，同時(shí)也為諸多實(shí)際應(yīng)用找到了人眼的替代物。 將CCD的特性和優(yōu)勢(shì)延伸開來，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)有各種各樣的成像器件，正在或即將通過其不同特性，完成人類對(duì)各種“不可視”的挑戰(zhàn)！這里除了不可見光譜以外，還包括肉眼無法發(fā)現(xiàn)的瑕疵，以及諸多極端情況。 機(jī)器視覺行業(yè)，正是建立在這諸多先進(jìn)的成像器件和成像技術(shù)之上的。我們將CCD安裝在機(jī)器上，相當(dāng)于為機(jī)器植入“眼睛”，同時(shí)在視覺系統(tǒng)內(nèi)嵌入視覺軟件，相當(dāng)于為機(jī)器植入“大腦”，機(jī)器通過CCD等成像器件采集到需要的圖像及目標(biāo)信息，然后通過視覺軟件進(jìn)行一系列處理（檢測(cè)，識(shí)別，測(cè)量，定位等）。相信隨著CCD制造工藝的進(jìn)一步提高，以及其他諸如CMOS等成像器件的快速發(fā)展，機(jī)器視覺必將為眾多工業(yè)客戶帶去更多優(yōu)良技術(shù)，推動(dòng)各個(gè)行業(yè)的進(jìn)步！ 更多新聞?wù)堅(jiān)L問凌云公司網(wǎng)站www.lusterinc.com。http://www.lusterinc.com