高分辨率大面阵CCD相机高帧频设计及其非均匀性的校正

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可见光面阵CCD响应非均匀性的检测与校正

ＬＩＹａ — ａ，ＬＩＧｕ～ｎ，ＺＨＡＮＧｕＵｎｙｎｏｎｉｇＹ，ＬＩＨｏｎ — ＵＯｇＺ
（．ｃｏｌｆＥｌｔｎｃｎｎｏｍａｉｎＥｎｉｅｒｎ１ＳｈｏｅｒｉａｄＩｆｒｔｇｎｅｉｇ，ＣａｇｈｎＵｉｅｓｔｆＳｉｎｅａｄＴｃｎｌｇｏｃｏｏｈｎｃｕｎｖｒｉｏｃｅｃｎｅｈｏｏｙ，ｙ
ｔｎｗａｓａｌｈｄｂｔｅｈｒｙｖｌｅｏｉｉａｍａｅａｄｒｄａｉｎｌｍｉａｃｉｈｉｔｇａｉｎｉｓｅｔｂｉｅｅｗｅｎｔｅｇａａｕｆｄｇｔｌｉｇｎａｉｔｏｕｎｎｅｗｈｃｎｅｒｔｏｓｏｓｈｒｘｏｔｄ，ａｄｅｐｎｉｉｔｕｖｓｌｏｄｓｒｂｄＦｒｍｈｄｇｔｌｍａｅｔａａｂｐｅｅｅｐｒｅｎｒｓｏｓｂｌｙｃｒｅｗａａｓｅｃｉｅ．ｉｏｔｅｉｉｉｇｈｔｃｎｅａ
根据面阵ccd响应度曲线来选择非均匀性校正算法考虑到面阵ccd485的响应度为线性这里采用了两点校正算法求出面阵ccd各个像元的校正因子增益和偏置并存储到校正矩阵中通过乘积加法运算把各个像元的信号校正成面阵ccd的平均信号值
第２５卷
第５期
Ｖｏ．５ＮＯ５１２，．Ｏｃ．，０１ｔ２０
ａ
分球出口处辐照度之间的响应关系，描绘了响应度曲线。从定标采集得到的数字图像可以看出灰度值有并

CCD相机输出非均匀性线性校正系数的定标

２ＧａｕｔｉｅｓｙｏｈｎｓａｅｆＳｉｎｅ，ｉｎ００９Ｃｉａ．ｒｄａＵｎｖｒｔｆＣｉｅｅＡｃｄｍｙｏｃｅｃｓＢｅｉｇ１０４，ｈｎ）ｅｉｊ
Ａｂｓｒｃ：Ｔｈｅｎｎｕｉｏｍｉｙｃｒｅｔｏｓｅｓｎａｏｔａｔｏ — ｎｆｒｔｏｒｃｉｎｉｓｅｔｌｆｒＣＣＤｃｍｅａｔｉｉｈｑａｉｅｏｅｉａｅｉａｒｏｇａｎｈｇｕｌｙｒｍｔｍｇ．ｔ
第４１誊第８期
Ｖｏ１Ｏ８．Ｎ．４１
Байду номын сангаас
红外与激光工程
ＩｒｒｄａｓｒＥｎｇｎｅｒｎｇｎｆａｅｎｄＬａｅｉｅｉ
２１０２年８月Ａｕ２１ｇ．０２
ＣＣＤ相机输出非均匀性线性校正系数的定标
（．ＣｈｎｃｕｎｔｔｔｆＯｐｉｓ１ａｇｈｎＩｓｉｕｅｏｔ，ＦｉｅＭｅｈｎｃｎｈｓｃ，ＣｈｎｓａｅｙｏｃｅｃｓｃｎｃａｉｓａｄＰｙｉｓｉｅｅＡｃｄｍｆＳｉｎｅ，Ｃｈａｇｈｎ１０３ｎｃｕ３０３，Ｃｈｎｉａ；
ｒｌｔｏｔｅｒａｉｎｅａｄａｅａｅｇｅａｕｆａｌｐｘｌ．Ｔｈｏｅｔｐａｅｅｓｏａｈｐｘｌｈｅｅａｉｎｂｅｗｅｎｉｄａｃｎｖｒｇｒｙｖｌｅｏｉｅｓｌｅｃｒｃａｍｔｒｆｅｃｉｅ，ｔｒ

薄膜孔洞检测光学系统初步设计方案

3.2 光源
光源是系统设计的关键，是系统的参考信号，目标信号将调制在参考信号上。对光源的要求是稳定、均匀、抗干扰能力强，且半衰期长。透射和反射光源均要保证成像区域照明均匀，照度适当，而且光源长度要求能够覆盖全视场。综合这些要求来考虑，光源只能选用线状光源。由于采用透射的照明方式，对光源的光谱范围无特殊要求，只要在可见光谱段就可以。考虑到检测区域较宽，为 1000mm，有两种光源可以选择，一是高频线状日光光源，二是 LED 光源。
表 2 LED 光源参数名称型号均匀性稳定性光谱范围功率寿命外形尺寸数量参数？？ 10% 1% 450-700nm 6.6W/12V？ ≥10000 小时 1000mm 1个
两者综合考虑，在成像方面均能够保证质量，价格和寿命是需要衡量的因素。如果对系统成本控制要求高，建议选用高频线状日光光源；如果对成本要求不高，
第 6 页共 11 页
套方案均可以满足成像要求，但是方案四的成像最差。另外，从成本和系统复杂度的角度来考虑，方案一、二分别需要 8 台 2K 和 4 台 4K 相机完成整场覆盖，所需的镜头和采集卡数量也增加，硬件成本并不低，而且系统结构复杂，不便于安装和调试，不建议采用。方案三系统相对简单，成本较低，能够满足成像质量要求。方案四系统虽然也比较简单，但是价格较高。综合多种因素考虑，建议选用方案三，即 2 台 8K 相机的方案。系统将采用 2 台 8K 相机拼接的方法完成视场的覆盖，两台相机间的重叠象素数为 50 个，重叠区域宽度 3.15mm，每台相机的实际检测幅宽为 506.6mm。下图为该方案的示意图：
薄膜孔洞检测光学系统方案
1. 前言 2. 设计要求 2.1 检测对象
手机用灰黑色不透明塑料膜，幅宽不大于 1000mm ，厚度范围为 0.2 ～ 0.5mm，每张待检薄膜厚度一致, 生产线速度不大于 25 米/分钟。如下图所示：

在轨完成CCD非均匀性校正的方法

在轨完成CCD非均匀性校正的方法李丙玉;王晓东;李哲【摘要】为使空间遥感相机图像具有良好的均匀性,利用XQ2VP40 FPGA在轨实时完成TDI-CCD非均匀性校正.首先对CCD非均匀性校正原理进行分析,提出了半饱和灰度值和暗场灰度值的两点校正法;然后,介绍了空间遥感相机的系统结构,利用FPGA实现了校正算法;最后,通过实验对均匀性校正的有效性进行了验证.实验结果证明:FPGA在轨实时完成CCD非均匀性校正的方法是可行的,对于非均匀性5%的TDI-CCD,校正后非均匀性控制在1%以内.%In order to get space camera image with good uniformity, a method of real-time TDI-CCD non-uniformity correction in orbit using XQ2VP40 FPGA is studied.Firstly the principle of CCD non-uniformity correction is analyzed, a two-point correction algorithm of half saturation gray and dark field gray is proposed, then the architecture of space cameras is introduced and correction algorithm utilizing FPGA is realized, finally the effect is proved by experimental result.The experimental results show that the method of CCD non-uniformity correcting is feasible, for the TDI-CCD whose non-uniformity is 5％, the non-uniformity is less than 1 ％ after correction.【期刊名称】《液晶与显示》【年(卷),期】2011(026)002【总页数】5页(P255-259)【关键词】在轨;实时;TDI-CCD;暗场;非均匀性【作者】李丙玉;王晓东;李哲【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院研究生院,北京,100039;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033【正文语种】中文【中图分类】V447.3;TN386.51 引言TDI－CCD是一种具有高灵敏度、多重级数延时积分功能的CCD，主要应用在低照度条件下，近年来广泛应用于空间遥感相机成像领域［1－3］。

基于FPGA的高速CCD工业相机系统设计

基于FPGA的高速CCD工业相机系统设计沙涛;刘栋铖;汪海洋;孙宁建【摘要】针对CCD传感器IL-P3-B具有高实时性、高分辨率及低噪声的优点,设计了一款基于FPGA的工业检测相机.分析了一种基于FPGA的CCD驱动电路结构,给出了驱动时序的QuartusⅡ仿真及其实测波形图.研究了基于FPGA的图像并行校正算法与处理方法.实验结果表明,以FPGA为核心的驱动电路能够产生符合CCD要求的驱动信号;图像经FPGA校正算法处理后,可以提高图像质量.%An industrial inspection camera was designed,based on the advantages of the CCD sensor IL-P3-B,such as high real time,high resolution and low noise. The structure of driving circuits based on FPGA was analyzed. The waveforms of timing-driven in the Quartus II simulation and the actual measurement were presented. In addition, an algorithm of calibrating image based on FPGA was researched. Experiments indicate that the signals which are generated by driving circuits based on FPGA as the key circuit meet the requirements of CCD, and that the quality of image can be improved after calibration in FPGA.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2013(036)001【总页数】5页(P28-32)【关键词】CCD;FPGA;工业检测;校正算法;噪声;Sobel【作者】沙涛;刘栋铖;汪海洋;孙宁建【作者单位】南京理工大学电子工程与光电技术学院,南京210094【正文语种】中文【中图分类】TN609CCD是一种集光电转换、电荷存储、电荷转移为一体的半导体传感器件，具有寿命长、重量轻、体积小、性能稳定、响应速度快、分辨率高、抗电磁干扰性好等优点［1-2］。

浅谈数码相机用于LED显示屏逐点校正中的问题1

浅谈数码相机用于LED显示屏逐点校正中的问题摘要：简要介绍数码相机测量亮度原理，分析其在测量LED显示屏灯点亮度用于逐点校正时所存在的精度与稳定性两大问题，并分析产生这两大问题的影响因素。

关键词：LED显示屏、亮度、数码相机、亮度均匀性。

1、引言LED显示屏的亮度均匀性是评估LED显示屏质量好坏的一个重要指标。

目前，越来越多的LED屏厂商采用逐点校正技术来提升显示屏屏的均匀性。

逐点校正的大规模实用要求快速准确地采集到LED屏上每颗灯点的亮度，这就给测量设备提出了难题。

传统测量LED显示屏亮度的主要方法是采用亮度计，亮度计可以测量LED显示屏的较小区域的多个像素点的平均亮度值。

如要应对LED显示屏的逐点校正或者均匀性评估的需求，只能逐个灯点/区域进行亮度测量。

采用这样的系统做校正或亮度均匀性评估是件耗时耗力的工作，效率低下，不符合行业的需要。

为了能够快速采集LED显示屏上数以万计的灯点亮度值，出现了采用数码相机进行亮度测量并用于校正的技术。

其优点是测量设备容易获取、相对于亮度计逐点测量更高效；但和亮度计相比，存在测量精度不足和测量结果稳定性差的问题。

本文分析出现这两个问题的原因。

2、数码相机测量亮度基本原理主要是采用数码相机成像技术。

先对LED显示屏进行成像，再通过图像处理软件对图像进行分析，提取图像的灰度值，再根据自制程序，根据图像的灰度值和曝光时间，得出相应的亮度值，其原理如下图所示。

图1 基本原理图从灰度值获得亮度值的研究方法有：主要采用实验方法，采用拍摄不同的色板【1】或图像【2】得到不同物体的灰度值，并且用亮度计测量不同的色板【1】或图像【2】的亮度值，通过大量实验数据得出灰度值和亮度值之间的关系。

该方法是通过亮度计进行量值溯源，通过灰度和亮度值之间的数据拟合得出相应的经验公式。

3、测量精度与稳定性两大问题的影响作为一个测量系统，测量精度和可靠性是两个最重要的因素。

如果忽视这两个因素，最终会导致测量结果不可靠，校正效果不理想。

面阵CCD数字航测相机高精度成像技术的研究的开题报告

面阵CCD数字航测相机高精度成像技术的研究的开题报告一、选题的背景和意义数字航测相机是一种通过数字化技术获取空中图像的设备。

随着数字化、信息化和网络化的发展，数字航测相机技术已经成为最为先进的测绘工具之一。

其中，面阵CCD数字航测相机具有机械结构简单、成像速度快、精度高等优点，因此被广泛应用于遥感、地球物理、测量等领域。

面阵CCD数字航测相机高精度成像技术的研究，能够有效提高数字航测相机的成像精度，为真实地表信息的提取提供更加准确的数据支持。

此外，面阵CCD数字航测相机高精度成像技术的研究对于数字航测相机行业的发展以及我国数字化制造产业的发展具有重要的推进作用。

二、项目的研究内容和方法（一）研究内容1. 面阵CCD数字相机成像原理的研究与分析；2. 实现面阵CCD数字相机的高精度成像技术，并对其进行理论分析和实验仿真；3. 面阵CCD数字相机成像质量评估方法的研究和建立。

（二）研究方法1. 通过文献调研和实验分析，建立面阵CCD数字相机的成像原理，理论分析面阵CCD数字相机的成像精度；2. 实验室仿真，针对面阵CCD数字相机的实际应用情况，对其进行高精度成像的技术探究，分析实验数据，建立理论模型；3. 建立面阵CCD数字相机成像质量评价指标，分析成像质量因素，优化成像质量。

三、预期成果及应用价值预期成果1.完整面阵CCD数字相机成像原理及成像质量评估模型，模型可作为该类数字相机进一步研究的基础；2.针对面阵CCD数字相机进行高精度成像探究，完成高精度成像算法模型，并与市面上的低精度模型进行比较和验证，增强该类数字相机的成像精度；3.完成实验室仿真与实验数据分析，邮件验证高精度成像技术的可行性和可靠性。

应用价值1.为数字航测相机行业的发展带来了新的技术成果，尤其对于面阵CCD数字相机应用领域的提升有重要意义；2.进一步强化我国数字化制造的技术基础，为制造业结构调整和高质量发展提供技术支撑；3.提高真实地表信息获取的准确度，为实现精准测绘、资源环境监测、城市规划、公共安全等领域的应用提供支持。

一种CCD相机自动调光的方法

一种CCD相机自动调光的方法张涛【摘要】目前靶场光学测量设备大量使用CCD相机,针对目标发射时背景和火焰过亮易导致CCD过饱和造成的图像对比度低、清晰度低的问题,基于CCD器件的成像原理设计了一种根据目标成像的灰度值特性进行调光的方法.在不同的积分时间下,目标温度变化时,成像的灰度值随之变化.利用恒温黑体标定温度、积分时间和成像灰度值,并拟合了目标图像灰度值与温度特性以及积分时间之间的方程,并根据该方程实现CCD相机的自动调光,在应用中取得了预期效果.【期刊名称】《智能计算机与应用》【年(卷),期】2012(002)002【总页数】3页(P6-8)【关键词】机器视觉;电荷耦合器件;灰度值;自动调光【作者】张涛【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033【正文语种】中文【中图分类】TP333.30 引言光电经纬仪[1]是迄今为止在空间目标定位测量中精度最高的航迹测量系统，因其实时性、高精度、动态图像再现等突出优点广泛应用于航空、航天、兵器试验等领域。

为提高跟踪精度和记录效果，经常采用高帧频大面阵CCD相机作为图像传感器。

随着靶场技术的发展，被测目标速度越来越快，背景变化越来越剧烈，特别是在目标和背景颜色相近或背景亮度不断发生变化时，需要快速调整CCD相机的进光量。

这样做一方面是为了使成像清晰、对比度合适以便实时监视和事后处理，另一方面是避免CCD器件长时间工作在饱和状态下对器件造成损伤。

调整CCD相机进光量的方法有减小光学系统光圈、在光学系统中加装滤光片以及调整CCD器件的积分时间等。

上述方法中，减小光圈的方法调光速度较慢，加装滤光片的方法难以定量调节进光量，而调整CCD器件积分时间的方法速度快，进光量控制精确，适用于靶场光学测量。

1 CCD器件积分时间调整原理CCD[1]（Charge Coupled Device，电荷耦合器件）是一种将光信号转换为电信号的器件，成像面由若干像素组成，在接受光照之后，像素中的感光元件产生与光强大小对应的电荷，再将其直接输出到下一个感光元件的存储单元，结合该元件生成模拟信号后再输出给第三个感光元件，依次类推，直到结合最后一个感光元件的信号后形成统一的输出。

辐射源CCD焦平面阵列的非均匀性校正

均匀性校正以有效提高系统信噪比．
本文针对干涉型成像光谱仪相关技术要求，用辐射源定标法，焦平面阵列非均匀性校正进行了研采对究，揭示了其内在的数学规律，导出了相关的算法，析了其特点，用可见光获得的干涉图像进行了仿真实分利验，结果表明本算法可有效降低ＦＡ的非均匀性，高了光谱仪的性能．Ｐ提
１ＦＡ非均匀性校正算法Ｐ
１１系统对ＦＡ的要求．Ｐ
目标辐射经光学系统入射到干涉仪系统，获得目标干涉图信号并将之成像在ＦＡ探测器上，Ｐ经模数转
换器Ａ／Ｄ将ＦＡ输出的目标干涉图信号转换成数字信号送人ＦＡ非均匀性校正单元，除因焦平面阵列ＰＰ去各探测器单元响应特性的不一致所产生的固定图案噪声，得相应的图像后，目标干涉图数字信号进行去获对噪、切址、相位修正及ＦＴ变换等光谱复原处理以获得目标的图像和光谱数据．Ｆ
２００８年６月
湛江师范学院学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＺＨＡＮＪＡＮＧＩＮ０ＲＭＡＬＣ０ＬＬＥＧＥ
Ｊｎ２０ｕ．，０８
Ｖｏ．９ＮＯ３１２．
第２卷第３９期
辐射源ＣＤ焦平面阵列的非均匀性校正Ｃ
收稿日期：０８Ｏ — １２０一３８
基金项目：国家自然科学基金重点项目（０３０１；家８３高科技项目（０６４５７３）国６２０ＡＡ１Ｚ５）２１２．

三镜头偏振CCD相机响应的非一致性校正

三镜头偏振CCD 相机响应的非一致性校正李娟，易维宁，黄红莲，杜丽丽，秦慧平（中国科学院安徽光学精密机械研究所合肥 230031）摘要：简要介绍了三镜头偏振CCD 相机。

在分析三镜头偏振CCD 相机探测元响应的不均匀性和三个偏振方向响应的非一致性的基础上，介绍了一种基于辐射定标的校正方法，得到非一致性校正系数，提高了成像偏振信息的解析精度。

关键词：三镜头；偏振；CCD 相机；非一致性校正Non-uniform Calibration Method of Three-lens Polarizing CCD CameraLi Juan, Yi Weining ,Huang Honglian,Du Lili,Qin Huiping(Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Hefei 230031,China)Abstract :This paper introduces the three-lens polarizing CCD camera and the method of calibration for three-lens polarizing camera by analyzing the inhomogeneity of response at CCD sensor array and the inconsistency of response at three directions of polarization. Using the obtained calibration coefficient,the analytic precision of polarization image is enhanced.Key words : three-lens ;polarizing; CCD camera;non-uniform calibration0 引言偏振是光场(电磁场)的矢量特性的表征。

CCD的基础知识

CCD的基础知识CCD，英文全称：Charge-coupled Device，中文全称：电荷耦合元件。

可以称为CCD 图像传感器,也叫图像控制器。

CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。

CCD上植入的微小光敏物质称作像素（Pixel）。

一块CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。

CCD的作用就像胶片一样，但它是把光信号转换成电荷信号。

CCD 上有许多排列整齐的光电二极管，能感应光线，并将光信号转变成电信号，经外部采样放大及模数转换电路转换成数字图像信号。

1.功能特性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。

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如右图所示）。

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。

2.性能参数2.1光谱灵敏度CCD的光谱灵敏度取决于量子效率、波长、积分时间等参数。

量子效率表征CCD芯片对不同波长光信号的光电转换本领。

CCD像素响应非均匀的校正方法

316
光学精密工程
5J =0 , 5A 得到 :
T A = ( M M) - 1
第 16 卷
一致 ( 接近输出寄存器的像素路径短 ,远离输出寄存器的像素路径长) ,电荷包移动过程中遗留在路径上的电荷量也不一致 , 以上这些因素都造成
CCD 不同像素输出的信号与实际的辐照度对应
( 7)
M Q ,
T
( 8)
关系不一致 ,因此电荷和辐照度的关系式可表示为公式 ( 3) ,即在公式 ( 2 ) 的基础上增加了由噪声引起的电荷变化σ e。 η Qin =δ A Ee +σ e.
( 3)
σ 从而求得每个像素的参数估计α ^i , ^i 。
4 CCD 像素校正参数的确定
在均匀辐照度 Ee 下 , 对 CCD 所有像素的灰度值进行统计 ,可确定 CCD 像素相应的灰度值的期望 Q 。在不同 Ee 作用下 , 求出相应的灰度值输出期望 , 用最小二乘法 , 可确定辐照度与期望灰度 σ 值的关系参数的估计α q , q , 即确定期望的辐照度和灰度值的对应关系 :
CCD 的校正矩阵。最后 ,对每个像素的实际灰度值进行校正 ,实现了在同一辐照度下 ,各像素灰度响应的一致性。校正
前 ,各像素灰度值的最大偏差为 76. 5 ; 采用该方法校正后 ,像素的灰度值最大偏差只有0. 001 08 。实验结果表明 : 该方法有效地校正了 CCD 像素响应的非均匀性。关键词 :CCD ; 像素响应不均匀 ; 灰度值校正 ; 最小二乘法中图分类号 : TN386. 5 文献标识码 :A
∫
( 1)
其中 , Qin 是像素的电荷量 ,η是光电转换效率 , q 为电子电荷量 , h 为普朗克常数 ,ν为入射光辐照频率 , A 为像素面积 , t 为曝光时间 , Ee 为像素接受的辐照度。

CCD光电测量实验报告

重庆大学学生实验报告实验课程名称电子信息综合实验开课实验室重庆大学物理实验教学中心学院物理年级 2012 专业班电子信息01 组内成员姓名张益达组长张益达设计日期：2015年10月20日起2015年12月8日止开课时间 2015 至 2016 学年第 1 学期物理学院学院制目录一、实验目的 (1)二、实验原理： (1)D的原理、种类、特点、发展、应用 (1)1.1 CCD简介 (1)1.2 CCD 工作原理 (1)1.3 CCD 的种类 (6)1.4 CCD 的发展 (7)1.5 CCD 的主要应用 (9)1.6 TCD1206UD 的工作原理 (10)2. FPGA的特点、应用、设计流程 (12)2.1 FPGA 简介 (12)2.2 FPGA 的主要应用 (12)2.3 FPGA 的设计流程 (13)三、设计要求 (14)1.电路设计 (14)D驱动信号 (14)四、实现过程 (15)1.设计方案： (15)1.1电源部分设计 (15)1.2 CCD 驱动电路的设计 (16)2.设计过程 (16)2.1电源部分 (16)2.2 CCD驱动电路部分设计 (17)2.3 整体电路设计 (18)2.4 PCB板的制作 (18)2.5印制电路的焊接 (19)3.测试：调试中出现的问题和解决方法 (19)3.1调试过程 (19)3.2 测试结果 (21)3.3 实验设计修正 (23)五、结果和分析 (24)1.实验收获 (24)2.设计的建议 (24)参考文献 (26)组内成员评分 (27)CCD光电测量综合设计一、实验目的本次电子信息综合实验的目的，是完成一个CCD光电测量系统。

CCD（Charge Coupled Devices）是20世纪70年代发展起来的新型半导体器件。

CCD器件是一种新型光电转换器件，它以电荷作为信号，其基本功能是电荷信号的产生、存储、传输与检测。

它主要由光敏单元、输入结构和输出结果等组成。

相机检校

像这样不断的迭代，让畸变系数的改正数与直接线性变换系数均
进行收敛，直到收敛在限差范围内就可以结束迭代，就得到了畸变系数的改正数与直接线性变换系数的正确解。再用l系数就得到相机像主点的位置坐标和主距。
实验流程：
1.拍摄标准格点板：
大致保持镜头主光轴与标准格点板间呈45度，从四个方向先拍摄4幅横幅像片，再以镜
相机及其参数传感器类型传感器尺寸液晶显示屏最大像素数有效像素最高分辨率dpi外形尺寸快门类型产品重量工作温度nikond600760g仅机身850g含电池和存储卡141x113x82mm电子控制纵走式焦平面快门2426万2466万cmos全画幅35924mm6016401632英寸040摄氏度直接线性变换dlt是一种建立相应物点空间坐标和像点坐标之间直接线性关系的解算方法该算法不需要相机内外方位元素的原始值使得直接线性变换在近景摄影测量中的应用十分广泛
残差放大1000倍
Number of Processing Iterations: Camera Focal Length principal point x principal point y format width format height radial distortion 1 radial distortion 2 radial distortion 3 decentering distortion 1 decentering distortion 2 Number of photos using camera Average Photo Point Coverage
相机及其参数
NIKON D600 传感器类型 CMOS 传感器尺寸全画幅(35.9×24mm) 液晶显示屏 3.2英寸最大像素数 2466万有效像素 2426万最高分辨率(dpi) 6016×4016 外形尺寸 141x113x82mm 快门类型电子控制纵走式焦平面快门产品重量 760g(仅机身)，850g(含电池和存储卡) 工作温度 0-40摄氏度

高分辨率CCD辐射探测器串扰校正

Vol. 55 ,No. 6Jun.2021第55卷第6期2021年6月原子能科学技术AtomicEnergyScienceandTec:nology高分辨率CCD 辐射探测器串扰校正周日峰1!!,胡小龙2,唐杰2,谢东洋2,刘瑜川2,安康1,2,3"1工业CT 无损检测教育部工程研究中心，重庆 400044#2.重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室J CT 研究中心，重庆400044#3.重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044)摘要：近年来出现的新型闪烁体与科学级CCD 图像传感器耦合的高分辨辐射探测器，对提高Micro-CT等高分辨成像系统的空间分辨率、信噪比、图像质量等有重要意义，具有广泛的应用前景％但新型闪烁体如Gd 3Al 2Ga 3O 12等发光传输的各向同性特性，给尺寸的CCD 像元带来了严重的串扰噪声，导致辐射探测器系统空间分辨率的实际值与理论值相差甚远％本文理论分析了高分辨率CCD 辐射探测器串扰产生的物理机理，提出了利用蒙特卡罗EGSnrc 仿真和Zemax 光学仿真工具理论计算探测器系统像元间的串扰率函数(CTF),再以CTF 为卷积核，通过Lucy-Richardson 反卷积运算对实际投影数据进行串扰校正，用双丝型像质计进行验证实验％实验结果表明，本方法可有效校正探测器串扰噪声，对改善探测器系统的调制传递函数和提高空间分辨率等有明显的效果％关键词：辐射探测器;Gd 3Al 2Ga 3O 12闪烁体；CCD 图像传感器；探测器串扰校正中图分类号:TL81文献标志码:A 文章编号：1000-6931(2021)06-1105-09doi ：10. 7538/yzk. 2020. youxian. 0578Crosstalk Correction for High-resolution CCD Radiation DetectorZHOU Rifen g 12'3 , HU Xiaolong , TANG Jie 2, XIE Dongyang 2,LIU Yuchuan 2 AN Kang 123(1. Engineering Research Center of Industrial CT NondestructiveTesting of BLinistry of Education , Chongqing 400044 , China #2. Key Lab of Optoelectronic Technology and Systems , Ministry of Education ,ICT Research Center , Chongqing University , Chongqing 400044 , China #3. State Key Laboratory of Mechanical Transmission , Chongqing University , Chongqing 400044 , China )Abstract : In recent years , high-resolution radiation detectors with direct coupling be-tweennewscinti l atorsandCCDimagesensorsplayanimportantroleinimprovingthespatialresolution detectione f iciency imagequalityandotherperformanceindexesof Micro-CTandotherhigh-resolutionimagingsystems.However duetothemicronpixelsizeofCCDandtheisotropicluminescenceandothercharacteristicsofnewscinti l ators suchasGd 3Al 2Ga 3O 12 italsobringsseriouscrosstalknoisebetweenthedetectorpix- els resultinginthedi f erencebetweentheactualandtheoreticalvaluesofthespatial收稿日期2020-08-19#修回日期2020-10-21基金项目：国家自然科学基金重大科研仪器研制项目资助(11827809)；国家重大科学仪器设备开发专项资助项目(2013YQ030629)1106原子能科学技术第55卷resolution of the radiation detector system.Firstly,the physical mechanism of crosstalk of high-resolution CCD radiation detector was systematically analyzed theoretically in this paper.Secondly,utilizing the tools such as Monte Carlo EGSnrc,Zemax and so on, the crosstalk rate function(CTF)was calculated theoretically.Then CTF was used for crosstalk correction of projected data.Finally,the image experiment of the dualfilament was implemented.It is illustrated that this method can effectively correct the crosstalk noise and improve the spatial resolution and modulation transfer function evidently for the high-resolution CCD radiation detector.Key words:radiation detector#Gd3Al2Ga3O i2scintillator#CCD image sensor#crosstalk correction of detector辐射探测器是Micro-CT、DR等高分辨成像应用系统的核心部件。

多光谱图像获取中光照不均匀性的非线性校正算法

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校正；苏志诚等通过最小二乘法拟合光强分布曲面，
建立模拟光照强度的多项式方程，从而完成在非均匀光
照条件下的校正。但是，在多光源等复杂照明的条件下，采用以上线性校正或多项式曲面模拟校正并不能满足高精度图像采集要求。本研究针对大场景、复杂照明条件下的多光谱图像数据采集特点，通过对目标原稿表面照度分布进行精细化建模，结合ＣＣＤ光电响应特性，对其不均匀性进行
ｓｉｎｇＣｈｅｂｙｓｈｅｖｐｏｌｙｎｏｉａｍｌｓ，ａｎｄｈｅｔｎｈｅｔｅｒｒｏｒｏｆｃａｍｅｒａｒｅｓｐｏｎｓｅＷａｓｃｏｒｒｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔｌａｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｈａｔｔｔｈｅｐｒｏ — ｏｓｐｅｄｍｅｔｈｏｄｉｓｅｆｅｃｉｔｖｅｆｏｒｒｅｄｕｃｉｎｇｈｅｔｉｍｐａｃｔｏｆｎｏｎ— — ｕｎｉｆｏｒｍｉｌｌｕｍｉｎａｉｏｔｎｎｄａｉｓｔｈｅｂｅｓｔａｍｏｎｇｔｈｅｒｅｃｅｎｔｍｅｈｏｔｄｓ．