CCD成像器件的不均匀性测试

从理论上分析了ＣＣＤ暗电流和响应率不均匀性产生的原因，指出在一定条件下可通过定标的方法减少ＣＣＤ不均匀性对测量结果的影响。     

不同光照条件下数字CCD相机响应不均匀性研究

从理论上分析了数字CCD相机光电响应不均匀性的原因,通过建立数字CCD相机响应不均匀性测试系统和三维模型,推导出了数字CCD相机响应不均匀性的计算公式,对数字CCD相机的响应不均匀性进行测量与分析,给出了测试系统的结构框图和部分测试结果.     

黑白CCD相机平场影响因素分析及校正方法研究

实用的黑白CCD相机，由于受到诸如光源的不均匀性、光敏单元本身响应差异、暗电流及偏置等因素的影响，对于一个友度均匀的目标，可能会输出强度不均匀的图像，这将对后续图像处理中的目标特征提取及测量不利。针对此问题，对影响黑白CCD平场的因素进行了分析，并提出了一种通过获取暗本底图像数组及标准白图像数组对图像进行校正的方法。实验表明，该方法能够取得理想的效果。     

线列CCD摄象器件暗电流的测试和研究

本文分析了电压(V_P-V_B)对线列CCD摄象器件暗电流及其不均匀性的影响,从而提出了在满足势阱容量的前提下尽量减小(V_P-V_B)以抑制暗电流引入的固定图形噪声的方法.另外,本文还分析了暗电流对信号调制度的影响,并指出了用“对消”的方法是不能完全消除暗电流固定图形噪声的.最后,提出了通过测量暗电流输出来测量少数载流子寿命的方法,并给出了实验和计算的结果.     

光锥耦合对ICCD响应不均匀性的影响分析

为提高光锥耦合ICCD成像系统的光响应均匀性,对光锥耦合过程造成光响应不均匀性的机理进行了分析,并用微观图解的方法清晰剖析不均匀性的产生机理. 从CCD光敏元、光锥纤维、像增强器光纤面板输出面的微观结构出发,通过实测图像合成,模拟再现了不均匀性的产生过程,分析了其主要因素,阐明了不均匀度的严重性,提出了通过减小光锥光纤直径改善ICCD的响应不均匀性的解决方案.     

CCD暗电流自动抑制的一种方法

分析了背照式CCD的暗电流组成成份及其温度特性,以及暗电流对CCD随机噪声、固定图案噪声(fixed pattern noise,FPN)等性能的影响。提出了根据暗像元信号大小实时自动调整CCD驱动电路的偏压和时序以抑制和稳定暗电流的方法。实验结果表明,该方法在53℃时使暗电流和FPN降低了一个数量级,噪声减小了近50%;在25~53℃的温度范围内维持暗电流变化不超过400e-,CCD噪声变化不超过5e-,FPN的变化不超过150e-,在较高温度下CCD的图像质量得到明显改善。     

微光CCD相机的噪声分析与处理

分析了微光CCD图像传感器的噪声特性,针对不同的噪声源,根据相应的噪声产生原理,设计了实用的噪声抑制电路和处理电路,应用于选用ISD029AP型CCD图像传感器自己开发的微光CCD相机,有效地降低了暗电流噪声,消除了复位噪声对真正信号的影响,使相机具有良好的成像质量;为了进一步提高该相机的信噪比,提出了相应的校正算法,进一步降低了暗电流噪声,降低了CCD像素间光响应的不一致性带来的噪声,使相机的成像质量得到提高．     

线阵CCD响应非均匀性的检测与校正

通过分析线阵CCD响应的非均匀性,提出了一种用于线阵CCD的非均匀性检测系统,并给出了基于最小二乘法的校正算法。在不同辐照度下采集各像素的灰度值,用最小二乘法求出期望的辐照度与灰度的对应关系,计算出各像素的修正系数,得到线阵CCD的校正矩阵,并对各像素的实际灰度值进行修正。实验结果表明,校正前灰度偏差达6.1,校正后只有0.02889,有效的改善了线阵CCD响应的非均匀性。     

红外电视温度标定及测温方法

讨论了几种用于克服斩波调制模式红外电视温度标定困难的技术，包括用乘法器补偿响应率的非均匀性；用数字式像差处理器消除本底电流的非均匀性；用多场平均技术提高信噪比等．介绍了使用红外电视测量目标温度的方法．     

基于AOTF的高光谱偏振红外焦平面非均匀性校正

针对在高光谱偏振成像系统中,由于红外面阵探测器CCD像元响应的不均匀性引起像素误差,提出了一种适于AOTF的高光谱偏振红外焦平面非均匀性校正的方法。本文采用积分球进行辐射定标,分析输出辐照度和像元响应的关系,提出了曲线拟合方法,此方法加快了运算速度并使得输出非均匀性减小了90%以上。根据实验结果对粗糙度进行对比分析,场景的粗糙度降低了20%以上,得到在单色光和复色光下粗糙度一致,解决了在高光谱全偏振成像时CCD对其造成的影响,从而使得光谱精度更高。     

空间辐射对CCD器件暗电流的影响研究

电荷耦合器件CCD(Charge Coupled Device，CCD)作为卫星光通信系统中光信标子系统的关键部件,它的工作性能直接影响着光通信系统的整体性能。根据Shockley-Read-Hall理论,对粒子辐照条件下CCD器件的暗电流变化进行了深入的理论分析,依据理论分析展开数值模拟计算。结果表明：P沟道CCD辐照后的平均暗电流密度随温度的升高而增加、随辐照注量的提高而增大,暗电流尖峰产生的位置具有强烈的随机特性;温度较粒子辐照注量更能有效影响平均暗电流密度以及暗电流尖峰的产生,温控器件以及温控技术将是决定CCD定位精度的重要环节。     

基于线阵CCD的光学降水自动测量系统校准方法

为了提高光学降水自动测量系统的测量准确度,针对系统中平行光源的发散性及不稳定性、线阵CCD响应的非均匀性等一系列问题,结合仪器的测量原理,在理论分析与试验的基础上,提出了采用动态阈值设置与光学玻璃棒采样相结合的校准方案,可得到不同尺度粒子在各像素点的校正系数。试验结果表明,经校正系数修正后系统测量误差基本控制在±4%以内,达到了校准的目的。该方案易于实现,具有较高的可行性。     

光纤测温仪的研究

本文针对造气炉内高温测量,研究了一种光纤测温装置.以普朗克辐射定理为理论基础,用光纤耦合并传输信号,使探头和光电转换装置分离,依据比色测温的原理,对单通道信号传输及光电变换的方法进行了研究.借助单片微机,用软、硬件结合的数字化处理方法对温度进行修正.信号处理系统具有多种功能,使装置实现了智能化.     

一种高精度CCD测试系统的非均匀性校正方法

针对高精度光电耦合器件(CCD)测试系统中像素的非均匀性给测试结果带来较大误差的问题,根据引起图像像素非均匀性噪声的特性,建立了对应的图像模型.采用自适应阈值分割算法将图像二值化分离出有效使用像素,并提出了一种采用两点线性方法对非均匀性像素进行校正的算法.仿真实验采用高速面阵CCD采集由激光器发射的圆形光斑图像,并通过计算图像光斑的中心坐标进行了验证.结果表明,该算法能够将图像的复杂背景与光斑分离,可校正其像素的非均匀性,稳定光斑的像素灰度值.在相同条件下连续采集图像,图像光斑的中心坐标稳定.     

强制对流烘箱内温度场均匀性研究

强制对流烘箱进、回风口的布置是影响箱内的温度场均匀性的关键因素,为了研究开发出更高性能的烘箱,通过数值模拟和实验测试的方法,研究了5种不同进、回风口形式的箱体构造设计方案(双边送风后置回风、双边送风置顶回风、单边送风对向回风、单边送风置顶回风、背部送风双边回风)下箱内的温度场流场,通过分析监测点温度、检测面平均温度,并计算能量利用系数和不均匀系数,结果表明单边送风对向回风是最优方案。优化后烘箱与原方案相比能量利用系数提高17.5%,温度、速度不均匀系数风别降低了26.5%、48.6%。实验测量得整体最大温差为2.5 K。整体最大温差降低了59.7%,温度场流场均匀度提高。     

Analysis of temperature-dependent characteristics of a 4H-SiC metal-semiconductor-metal ultraviolet photodetector

We investigate the temperature dependence of current-voltage and spectral response characteristics of a 4H-SiC metal-semicon-ductor-metal (MSM) ultraviolet photodetector in the temperature range from room temperature to 800 K with two-dimensional (2D) numerical simulator ISE-DESSIS. It is found that the dark current and photocurrent increase with the increasing temperature. For the range of 500-800 K, the dark current increases by nearly a factor 3.5 every 150 K larger than that of photocurrent, leading to a negative effect on photodetector current ratio (PDCR). Nevertheless, the PDCR is still greater than 200 even at 800 K, which exhibits the excellent thermal stability. In addition, the responsivity has an unsymmetrical trend. As temperature rises, it is clear that a remarkable red-shift of 12 nm occurs and overall responsivity is enhanced for longer wavelength. While the short-wave-length response remains relatively independent of temperature. The mechanism of indirect and direct band absorption transition is responsible for temperature-dependent spectrum distribution. These findings provide a significant insight on the design of the MSM detector operated at elevated temperature.     

CSLF法提取蔗渣半纤维素工艺条件的响应面优化

利用中心组合设计法(CCD),对蔗渣半纤维素的纤维素溶剂的木质纤维素组分分离(CSLF法)进行优化.在单因素实验的基础上,确定磷酸质量分数、磷酸蔗渣液固比和水浴温度是影响蔗渣半纤维素提取的3个关键因素.以半纤维素提取率为响应目标,采用CCD和响应面分析法(RSM),确定CSLF法半纤维素的最佳提取工艺:磷酸质量分数为83%,磷酸蔗渣液固比为8.95 mL·g^-1和水浴温度为48.94 ℃.结果表明:蔗渣半纤维素提取率可达到75.29%,比优化前提高9%.