CCD类成像器件的噪声研究

CCD图像传感器的输出信号是空间采样的离散模拟信号,其中夹杂着各种噪声和干扰。对CCD信号进行处理的目的就是在不损失图像细节的前提下,尽可能地消除噪声和干扰,以提高信噪比,获取高质量的图像。为此,必须对CCD的噪声种类和特性有所了解,并针对各种噪声进行相应的去噪处理。所以对CCD成像器件噪声部分的研究,有利于提高CCD成像器件的分辨率,也能提高探测微弱光的能力。     

CCD测量位移的数据处理

提要:利用CCD及相应的硬件得到物体始末位置的数据,通过插值,利用两点非均匀性校正对数据进行处理,利用函数相关计算出位移,计算结果的精度很高。     

凝视红外焦平面CCD非均匀性校正

对CCD器件的非均匀性校正的理论方法进行了讨论、分析和比较,并对32×64元硅化铂肖特基势垒红外焦平面器件进行了响应率非均匀性的校正,针对该器件响应率非线性度大、传输率低、疵点数目多和噪声大等问题,选取先进的多点定标分段校正算法,实现了实时校正及显示。校正后,不均匀度为2%,图像质量明显得到改善。     

CCD高分辨率成像技术（四）

４．　ＣＣＤ像感器及ＣＣＤ摄像机的性能评价ＣＣＤ的高分辨率成像技术已广泛用于广播电视、自动测量、图像通信、医学成像和出版印刷等领域。本文从工程应用角度介绍高分辨率ＣＣＤ像感器及高分辨率ＣＣＤ摄像机的主要性能及测试方法。评价高分辨率ＣＣＤ像感器的性能主要有成像面积、有效像素数、灵敏度、动态范围、分辨率和拖影等方面;评价高分辨率ＣＣＤ摄像机性能包括光学格式、灵敏度、最小照度和分辨率等。文章指出了两种参数之间的相互关系,还给出了性能评价实例。４．１　像感器的主要特性参数（１）芯片尺寸与成像面积　ＣＣＤ…     

多CCD拼接相机中图像传感器不均匀性校正

CCD图像传感器不均匀特性是影响光电测量设备精度的一个重要因素.在分析了单片CCD图像传感器不均匀特性基础上,提出了多CCD拼接相机系统中不均匀特性的校正方法.大量实验结果表明,利用该校正方法不仅保持原图像的目标,而且简单快速,具有通用性,能够显著提高系统测量精度.该方法可行且对其他光电测量设备有参考意义.     

CCD高分辨率成像技术（五）

５．　ＣＣＤＨＤＴＶ摄像机５．１　引言ＣＣＤ像感器在１９８６年前后用于广播电视摄像机。这种摄像机是一种符合５２５行（６２５行）制式的标准清晰度（ＳＤＴＶ）摄像机。五年中,ＣＣＤ摄像机在ＥＮＧ（电子新闻采访摄像机）、ＥＦＰ（现场节目制作摄像）及演播室应用领域获得令人吃惊的进展。它的性能（灵敏度、动态范围、噪声及高亮处理）有了明显的改进。五年后,ＣＣＤ像感器已用于全带宽高质量ＨＤＴＶ广播摄像机。１９９２年,第一台符合欧洲ＨＤＴＶ标准的ＬＤＫ９０００摄像机问世。与此同时,一种全新的符合ＳＭＰＴＥ２４０…     

基于行间转移CCD场输出模式下的成像系统设计

采用SONY行间转移型面阵CCD ICX415AL作为传感器件,设计了一种新型的CCD成像系统.成像系统采用CCD信号专用芯片CXA1310AQ进行信号处理,使输出信号满足模拟信号PAL/CCIR标准,可以采用电视机或者配有视频卡的计算机作为显示终端.针对 ICX415AL的结构和特点,设计了系统的时序电路和驱动电路.CCD工作模式为场输出模式,可以理解为垂直方向的Binning技术.采用相关双采样(CDS)技术滤除了视频信号中的相关噪声,提高了系统的信噪比.整个系统采用现场可编程门阵列作为核心器件,通过自上而下的模块设计完成了CCD驱动时序、数据采集时序控制和视频信号简单处理.     

CCD降噪技术的研究

在简要介绍回顾CCD噪声产生的基础上，总结了几种常用的CCD抑制噪声的方法，并对这些方法的特点，应用场合进行了较为详尽地说明，最后分别给出了各种方法的原理电路以及时序波形。     

CCD输出信号处理电路的研究

根据CCD输出视频信号的特点,对它进行处理时需要经过消除噪声、信号放大、模数转换等过程.使用集多种功能于一体的器件能够完成对视频信号的相关双采样、可编程放大、模数转换以及暗电平校正等功能.对该处理过程进行了详细的研究和分析,并将该芯片应用于面阵CCD相机系统中,使相机具有实时成像调节功能,得到了满意的数字图像.     

基于CDS技术的CCD噪声信号处理

在CCD信号采集系统中,当CCD像元读出频率较高时,其复位噪声已成为CCD噪声源中不可忽视的重要部分.针对CCD输出噪声特点,建立噪声传输函数及其分析模型,利用相关双采样(CDS)技术对CCD输出信号中的复位噪声进行了理论分析和相关测试.结果表明,只要选择合适的采样时间,可以最大限度地抑制复位噪声.     

4096×96元可见光TDI CCD成像系统的设计

研制了4096×96元TDI(时间延迟积分)CCD成像系统.阐明了系统的设计原则及使用TDI CCD器件应掌握的主要技术.详细地叙述了旋转速度的计算方法、光学镜头的主要技术指标、TDI CCD器件的工作时序波形,给出了4 096×96元TDI CCD可见光成像器件四抽头的图像合成图片.     

CCD输出信号的低噪声处理电路研究

本文针对电荷耦合器件（CCD）输出信号需要的低噪声处理要求研究了一种高增益、低噪声的信号处理电路,指出了电路的设计难点及注意事项。     

提高线性CCD测量水平的分析研究

为了提高线性CCD测量系统的测量精度,从影响系统的几个主要方面进行了分析研究,并提出相关的改善措施。除了详细论述了线性CCD传感器、光源成像系统、A/D转换器等器件系统外,还分析研究了信息采集、驱动电路设计方法和图像处理的软件算法。对CCD图像的噪声组成进行了较完整的分析,给出了其噪声的详细分类;根据各噪声的特点,提出了相应的噪声处理技术。     

接触式图像传感器噪声抑制方法研究

介绍了接触式图像传感器(CIS)的简要原理和存在的噪声类型,阐述了用相关双采样来消除这些噪声的机理,分析了CIS要求的驱动信号CP、SP和采样保持信号SH1、SH2之间的时序关系,并用复杂可编程逻辑器件(CPID)来产生这几个信号.分析了相关双采样电路的工作原理,在此基础上进行了实验.实验表明,用相关双采样抑制CIS中的噪声,能够得到较为满意的结果.     

CCD图像传感器件的输出噪声及其处理电路研究

本文首先分析了CCD图像传感器件视频信号的读出过程和复位噪声的产生机理,在此基础上,对相关双取样(CDS)技术的基本原理及其对CCD输出噪声的滤除作用进行讨论,最后给出了两例可实际应用的CDS电路,说明其工作原理,并利用EDA软件protel99 se进行了仿真测试研究.     

CCD成像系统中模拟前端噪声的研究

为了提高CCD成像电子学系统的信噪比,设计了3种模拟前端电路,借助Orcad软件对它们的输出波形进行比较,分析电路结构与噪声产生机理的关系,从理论上比较3种电路结构的噪声水平。然后采用三线阵CCD探测器KLI8023和视频处理器TDA9965在硬件上实现3路模拟前端的电路设计,并通过X64-LVDS采集卡分别将3路图像信息显示在终端机上。每个像元成像50次,统计这50次的均方差（噪声）和信噪比,通过拟合曲线比较三路模拟前端的噪声水平和信噪比。在相同光照条件下,第1路的信噪比达到750dB,第3路只有600dB,验证了理论分析的结果,讨论不同像元频率、带宽与信噪比的关系,为今后的成像系统电路设计提供参考和实验依据。     

低噪声CMOS图像传感器技术研究综述

文章总结了低噪声CMOS图像传感器代表性关键技术的最新研究进展。从CMOS图像传感器架构及各模块设计的角度,介绍了有源像素结构和图像传感器架构,分析了广泛采用的像素内源跟随CMOS图像传感器读出电路及其噪声等效模型,重点介绍了低噪声CMOS图像传感器关键技术,包括共享参考像素差分共源放大器技术、相关多采样技术、像素内斩波技术,以及相关技术的电路级实现方式。     

脉冲噪声检测与滤除器

从信号的自相关角度出发,分析了信号受脉冲噪声污染的特点.根据信号受脉冲噪声污染的特点,提出了一种从幅度上检测脉冲噪声、从宽度上识别脉冲噪声的方法,然后对检测出的噪声点进行预测插值去噪处理.由于只对噪声污染点处理,未改变非污染信号点,从而极大地保护了信号的细节信息.该滤波器算法简单、能够自动适应信号变化和脉冲噪声特性.实验结果表明,与中值滤波器、均值滤波器相比,该滤波器能够在保护信号细节信息的同时,很好地去除脉冲噪声.