[發(fā)明專利]測(cè)量CCD芯片靈敏度、線性度和暗噪聲相關(guān)參數(shù)的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110329969.X
• 申請(qǐng)日: 2011-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN102508147A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵曉鵬;許宏濤;喬林;王楊;馬菁汀;徐大庸;鐘宬;劉飛;靳振華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/28
• 分類號(hào): G01R31/28;G01M11/02
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及CCD芯片靈敏度、線性度和噪聲相關(guān)參數(shù)的測(cè)量，用于CCD芯片的研制、評(píng)估及篩選。

背景技術(shù)

在CCD芯片的研制和應(yīng)用當(dāng)中，由于加工和測(cè)量技術(shù)的限制，導(dǎo)致CCD芯片的實(shí)際量子效率與響應(yīng)度參數(shù)和廠商給出的測(cè)量值具有一定的差異，而在一些關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域，需要定量了解CCD芯片的實(shí)際性能參數(shù)，從而對(duì)采集到得數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的校正，得到更好更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。因此，有必要提出一種方法來有效的測(cè)量CCD芯片的靈敏度、線性度和噪聲相關(guān)參數(shù)，通過這些性能參數(shù)，對(duì)CCD輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到更切合實(shí)際的數(shù)據(jù)。

目前國內(nèi)對(duì)CCD芯片的上述性能參數(shù)一般僅測(cè)量其中特定的一種參數(shù)，導(dǎo)致無法對(duì)CCD芯片的性能做全面評(píng)估，且大多數(shù)采用白熾燈作為照明光源，導(dǎo)致其中與光譜相關(guān)的參量無法準(zhǔn)確表示，只能采用平均值的方式來計(jì)算，這在很大程度上降低了參數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)確性，而且目前的測(cè)量方法一般將CCD芯片放置在常溫環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量，沒有對(duì)CCD芯片工作的環(huán)境溫度進(jìn)行考慮，導(dǎo)致測(cè)量的參數(shù)與CCD芯片處于特定工作環(huán)境下時(shí)的實(shí)際參數(shù)有一定差異。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述已有技術(shù)的不足，提出一種測(cè)量CCD芯片靈敏度、線性度和噪聲相關(guān)參數(shù)的方法，通過使用單色光照明，篩選采集到的原始數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)CCD芯片靈敏度、線性度和暗噪聲方面的性能參數(shù)的全面測(cè)量，并提高測(cè)量精度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括如下技術(shù)方案：

((1)將待測(cè)CCD芯片放置在開有入射窗的杜瓦瓶溫控室當(dāng)中，并將CCD芯片與控制電路對(duì)應(yīng)接口相連，該控制電路用于控制CCD芯片成像；

(2)在CCD芯片附近放置標(biāo)定好的探測(cè)器，用于標(biāo)定光源功率，為測(cè)量提供光功率參考值；

(3)在距CCD芯片80cm處放置波長可調(diào)的單色均勻光源系統(tǒng)，用該光源系統(tǒng)發(fā)出的單色光直接照射到CCD和標(biāo)定好的探測(cè)器上面；

(4)通過快門裝置或CCD芯片自帶的電子快門調(diào)整CCD芯片的積分時(shí)間，控制CCD芯片的曝光量；

(5)以CCD芯片量子效率最大對(duì)應(yīng)的波長η為參數(shù)，設(shè)置光源系統(tǒng)使其產(chǎn)生單色光；

(6)根據(jù)CCD芯片的實(shí)際工作環(huán)境溫度，選取溫度參數(shù)調(diào)節(jié)杜瓦瓶溫控室，使CCD芯片處在一個(gè)80K到常溫之間的恒定溫度下工作；

(7)選取至少50個(gè)等間隔分布的積分時(shí)間(t₁，t₂，t₃...，t_X)調(diào)節(jié)CCD芯片的曝光量，其中X為實(shí)際選取的積分時(shí)間數(shù)目，積分時(shí)間的最大值和最小值要能使所拍攝的入射光斑圖像滿足其灰度平均值分別為最小和達(dá)到飽和；

(8)對(duì)于選取的每一個(gè)積分時(shí)間，各拍攝2組圖像，其中第1組圖像是對(duì)入射單色光進(jìn)行成像，第2組圖像是關(guān)閉快門成像，每組至少拍攝5張；

(9)對(duì)于選取的每一個(gè)積分時(shí)間，分別從第1組和第2組圖像中各抽取2張圖像，并根據(jù)第1組的2張圖像y^A和y^B計(jì)算這兩張圖像總的灰度平均值μ_y1，根據(jù)第2組的2張圖像y^C和y^D計(jì)算它們的灰度平均值μ_y2：