測量ccd晶片暗信號非均勻性和光子響應非均勻性的方法

2023-09-14 01:03:10

專利名稱：測量ccd晶片暗信號非均勻性和光子響應非均勻性的方法
測量CCD晶片暗信號非均勻性和光子響應非均勻性的方法技術領域
本發明屬於測量技術領域，具體涉及對CCD晶片暗信號非均勻性DSNU和光子響應非均勻性PRNU參數的測量，用於CCD晶片的研製、評估及篩選。
背景技術：
在CXD晶片的研製和應用當中，由於加工和測量技術的限制，導致CXD晶片的實際量子效率與響應度參數和廠商給出的測量值具有一定的差異，而在一些關鍵應用領域，需要定量了解CCD晶片的實際性能參數，從而對採集到得數據進行合理的校正，得到更好更準確的數據。因此，有必要提出一種方法來有效的測量CCD晶片的暗信號非均勻性和光子響應非均勻性參數，通過這兩個性能參數，對CCD輸出數據進行處理，得到更切合實際的數據。
傳統的CCD晶片暗信號非均勻性和光子響應非均勻性參數的測量均採用寬光譜光源作為光源，無法排除最終測量參數中與光譜相關的因素的影響，導致測量所得參數中含有光譜相關的信息，而且目前的測量方法一般將CCD晶片放置在常溫環境下進行測量， 沒有對CCD晶片工作的環境溫度進行考慮，導致測量的參數與CCD晶片處於特定工作環境下時的實際參數有一定差異。發明內容
本發明的目的在於針對上述已有技術的不足，提出一種測量CCD晶片暗信號非均勻性DSNU和光子響應非均勻性PRNU的方法，通過使用單色光照明，篩選採集到的原始數據，實現對CCD晶片暗信號非均勻性DSNU和光子響應非均勻性PRNU參數的測量，並提高測量精度。
為實現上述目的，本發明包括如下技術方案
(1)將待測CXD晶片放置在開有入射窗的杜瓦瓶溫控室當中，將CXD晶片與控制電路對應接口相連，該控制電路用於控制CXD晶片成像；
(2)在距CXD晶片80cm處放置波長可調單色均勻光源系統，該光源系統發出的單色光直接照射到CCD和標定好的探測器上面；
(3)通過快門裝置或CXD晶片自帶的電子快門調整CXD晶片的積分時間，控制CXD 晶片的曝光量；
(4)以CXD晶片量子效率最大所對應的波長η為參數，設置光源系統使其產生單色光；
(5)根據CXD晶片的實際工作環境溫度，選取溫度參數調節杜瓦瓶溫控室，使CXD 晶片處在一個80Κ到常溫之間的恆定溫度下工作；
(6)選用使C⑶晶片50%曝光所對應的積分時間，對入射光拍攝L張亮圖像，記為亮圖像序列yl，成像張數L視測量精度要求確定；
(7)關閉快門，使用步驟(6)中確定的積分時間，拍攝L'張暗圖像，記為暗圖像序列y2 ；(8)對亮圖像序列yl求其總的灰度平均值P ！和空間方差彳
權利要求
1. 一種測量CCD晶片暗信號非均勻性和光子響應非均勻性的方法，包括如下步驟(1)將待測CXD晶片放置在開有入射窗的杜瓦瓶溫控室當中，將CXD晶片與控制電路對應接口相連，該控制電路用於控制CCD晶片成像；(2)在距CCD晶片80cm處放置波長可調單色均勻光源系統，該光源系統發出的單色光直接照射到CCD和標定好的探測器上面；(3)通過快門裝置或CXD晶片自帶的電子快門調整CXD晶片的積分時間，控制CXD晶片的曝光量；(4)以CCD晶片量子效率最大所對應的波長η為參數，設置光源系統使其產生單色光；(5)根據CCD晶片的實際工作環境溫度，選取溫度參數調節杜瓦瓶溫控室，使CCD晶片處在一個80K到常溫之間的恆定溫度下工作；(6)選用使CCD晶片50%曝光所對應的積分時間，對入射光拍攝L張亮圖像，記為亮圖像序列yl，成像張數L視測量精度要求確定；(7)關閉快門，使用步驟(6)中確定的積分時間，拍攝L'張暗圖像，記為暗圖像序列y2 ；(8)對亮圖像序列yl求其總的灰度平均值μ！和空間方差彳
全文摘要
本發明公開了一種測量CCD晶片暗信號非均勻性和光子響應非均勻性的方法。主要解決目前對CCD的性能參數測量精確度不夠的問題。其實現步驟為選取CCD晶片量子效率最大所對應的波長η，設置波長可調的單色均勻光源系統，產生波長為η的單色光；然後選取使CCD晶片50％曝光所對應的積分時間，以該積分時間作為參數控制CCD晶片拍攝兩組圖像序列上傳至計算機；根據這兩組圖像計算總的平均灰度值和空間方差計算出CCD晶片的暗信號非均勻性DSNU和光子響應非均勻性PRNU參數，本發明具有測量精度高、穩定性好的優點。可用於對CCD晶片性能的評估。
文檔編號G01R31/26GK102508144SQ20111032986
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月26日 優先權日2011年10月26日
發明者盧光旭, 呂斐, 張臨臨, 楊曉暉, 王楊, 王陽, 範華, 許宏濤, 邵曉鵬, 馬菁汀 申請人:西安電子科技大學