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摄像器件分类： 1. 尺寸测量 衍射法测量微小尺寸 a 显示 CCD传感器 单片机 A/D 驱动器 激光器 CCD测量杨氏弹性模量原理图 1. 尺寸测量 投影法、成像法 非均匀性定义: 任何光电转换阵列，如CCD、IRFPA、CMOS图像传感器，由于制作材料的缺陷、掺杂的非均匀性以及生产工艺过程控制的不稳定等，在集成电路工艺上都不可能是每个像元绝对一样,造成了不同像元在同一均匀入射辐射下，其视频输出信号幅度不同，这就是所谓的阵列器件响应的非均匀性（Nonuniformity，NU）。 3. 不均匀度(非均匀性) 造成这种不均匀的原因很多： 光学系统的影响。如镜头的加工精度，镜头的孔径的影响等因素造成的球差、慧差、畸变等。如表现为中间亮四周暗或辐照分布不均匀等。 阵列中各像元的响应特性不一致。这种不一致是由制造过程中的随机性引起的，如制作材料的缺陷、掺杂的非均匀性以及生产工艺过程控制的不稳定等。 阵列外界输入的影响。如探测器的偏置电压、偏置电流的不同，也将造成输出的不均匀性。 阵列所处环境温度的变化。环境温度的变化导致衬底温度的变化，从而使非均匀性进一步随环境温度而迅速变化。 CCD器件的性能参数 CCD的不均匀度用光敏元响应的均方根偏差对平均响应的比值表示。 式中，Von为第n个光敏元原始响应的等效电压， 为平均原始响应等效电压，N为线列CCD的总位数。 其中 由于转移损失的存在，CCD的输出信号Vn与它所对应的光敏元的原始响应Von并不相等。根据总损失公式，在测得Vn后，可求出Von CCD器件的性能参数 3. 不均匀度(非均匀性) 理想情况下，平行光源照射下采集的图形就应该是一条直线，但实际上并非如此，有些地方有很大的起伏。 进行系统校正的目标是把曲线的起伏减小到最小，使它在平行光照射下更接近一条直线。 未校正图形 校正后的图形 CCD器件的性能参数 3. 不均匀度(非均匀性) obj obj 实时校正后目标探测效果图 校正方法：一点校正法，两点校正法，三点校正法。 两点校正法基本原理：将采集到的每一个原始数据乘上一个比例因子，再加上一个常数因子，得到的数值就是校正后的数值。它的公式可以表示为：Y=k*y+b。 两点校正法主要问题就是如何获得这两组因子，具体做法是： (1) 在两种光强下分别采集数据，得到两种光强下的各像元信号大小及平均值。 分别用y1和y2表示这两组信号大小。 (2) 计算k=（y2-y1）/（x2-x1），b=y1-k*x1。 (3) 计算校正系数； (4) 用校正系数来校正不同光强下采集的数据。只要光源和硬件没有变化，这些校正系数就是有效的。 B S A W 0 U B ￠ S A ￠ W 0 U B ￠ ￠ S A ￠ ￠ W 0 U CCD器件的性能参数 3. 不均匀度(非均匀性) CCD成像器件在既无光注入又无电注入情况下的输出信号称暗信号，即暗电流。暗电流的根本起因在于耗尽区产生复合中心的热激发。 由于工艺过程不完善及材料不均匀等因素的影响，CCD中暗电流密度的分布是不均匀的。所以，我们通常以平均暗电流密度来表征暗电流大小。 暗电流的危害有两个方面： (1) 限制器件的低频限 当信号电荷沿着势阱存储与转移时，热激发产生的暗电流每时每刻地加入到信号电荷包中，不仅引起附加的散粒噪声，而且占据愈来愈多的势阱容量。为了减少暗电流的这种影响，应尽量缩短信号电荷的存储与转移时间。所以，暗电流的存在，限制了CCD驱动频率的低频限。 (2）引起固定图像噪声 由于CCD光敏元处于积分工作状态，光敏区的暗电流也与光信号电荷一样，在各光敏元中积分，形成一个暗信号图像，叠加到光信号图像上，引起固定图像噪声，尤其是由于工艺的原因或材料的不完整造成某些缺陷，引起高密度的产生复合中心．出现个别暗电流尖峰，将使一幅清晰完整的图像，产生某些“亮条”或“亮点”。 CCD器件的性能参数 4. 暗电流 CCD的光电转换特性 灵敏度 曝光量 /(Lx,Sec) 输出信号 /V 特性曲线的线性段可表示为： 器件工作时，应把工作点选在光电转换特性曲线的线性区内（可调整光强或积分时间来控制）。一般，宜选择工作点接近饱和点，但最大光强又不进入饱和区，这样可提高光电转换精度。 CCD器件的性能参数 5. 光电转换特性及灵敏度（响应度） CCD器件的性能参数 5. 光电转换特性及灵敏度（响应度） 测量方案一：利用面阵光源