[發(fā)明專利]一種CCD響應(yīng)非均勻性和線性性的檢測裝置及檢測方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610022274.X
• 申請(qǐng)日: 2016-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN105676098A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭垠波;丁磊;周信達(dá);巴榮聲;袁靜;徐宏磊;姜宏振;張霖;楊曉瑜;陳波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號(hào): G01R31/26
• 分類號(hào): G01R31/26
• 代理公司: 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 趙宇

本發(fā)明公開了一種CCD響應(yīng)非均勻性和線性性的檢測裝置及檢測方法，屬于光學(xué)成像及數(shù)字圖像處理分析技術(shù)領(lǐng)域中的響應(yīng)非均勻性和線性性的檢測裝置、檢測方法。其檢測裝置包括測試光源、衰減片、取樣鏡、光契對(duì)、長焦匯聚透鏡、待測CCD、二維平移臺(tái)、能量計(jì)、計(jì)算機(jī)、控制器和暗箱，測試光源產(chǎn)生的入射激光依次經(jīng)衰減片、取樣鏡后產(chǎn)生反射激光和透射激光，反射激光直接入射至能量計(jì)，透射激光依次經(jīng)光契對(duì)、長焦匯聚透鏡后入射至待測CCD，待測CCD安裝于二維平移臺(tái)上，二維平移臺(tái)與控制器電連接，待測CCD、能量計(jì)和控制器均與計(jì)算機(jī)電連接。本發(fā)明適用于CCD響應(yīng)非均勻性和線性性的檢測裝置及檢測方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)成像及數(shù)字圖像處理分析技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種CCD響應(yīng)非均勻性和線性性的檢測裝置及檢測方法。

背景技術(shù)

CCD(Charge Coupled Device)是一種光電轉(zhuǎn)換器件，通過光電效應(yīng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并且轉(zhuǎn)移并存儲(chǔ)電信號(hào)。CCD響應(yīng)非均勻性是指在完全均勻光輻照時(shí)，CCD各個(gè)光敏元輸出信號(hào)的差異性。

在描述CCD的眾多參數(shù)中，有兩個(gè)極為重要的參數(shù)：響應(yīng)非均勻性和線性性。在檢測CCD的響應(yīng)非均勻性和線性性時(shí)，常規(guī)的檢測方法是使用積分球或平行光管的方式進(jìn)行檢測：通過積分球均勻輻照到CCD，CCD芯片整體感光，然后逐漸改變積分球的輸出參數(shù)并獲得在該輸出條件下CCD相應(yīng)的響應(yīng)，進(jìn)而獲得CCD的響應(yīng)非均勻性和線性性情況。采用積分球的檢測方法較為復(fù)雜且耗費(fèi)較大，難以避免積分球在不同參數(shù)下輸出的穩(wěn)定性。此外，積分球很難溯源，還沒有一家機(jī)構(gòu)能夠認(rèn)定積分球所存在的誤差，因而采用積分球進(jìn)行檢測時(shí)因積分球的誤差未知而無法消除由此帶來的檢測誤差，即可溯源性較差，CCD的響應(yīng)非均勻性和線性性檢測精度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種檢測精度高、檢測穩(wěn)定性好的CCD響應(yīng)非均勻性和線性性的檢測裝置及檢測方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種CCD響應(yīng)非均勻性和線性性的檢測裝置，包括測試光源、衰減片、取樣鏡、光契對(duì)、長焦匯聚透鏡、待測CCD、二維平移臺(tái)、能量計(jì)、計(jì)算機(jī)、控制器和暗箱，所述測試光源產(chǎn)生的入射激光依次經(jīng)衰減片、取樣鏡后產(chǎn)生反射激光和透射激光，所述反射激光直接入射至能量計(jì)，所述透射激光依次經(jīng)光契對(duì)、長焦匯聚透鏡后入射至待測CCD，所述待測CCD安裝于二維平移臺(tái)上，所述待測CCD和二維平移臺(tái)均放置于暗箱內(nèi)，所述二維平移臺(tái)與控制器電連接，所述待測CCD、能量計(jì)和控制器均與計(jì)算機(jī)電連接。

其中，所述測試光源為激光光源。

其中，所述計(jì)算機(jī)包括CCD數(shù)據(jù)采集卡，所述CCD數(shù)據(jù)采集卡與待測CCD電連接。

其中，所述光契對(duì)為正交光契對(duì)，所述正交光契對(duì)的兩斜面均鍍有反射率為95％的反射膜。

其中，所述長焦匯聚透鏡與待測CCD之間的距離小于長焦匯聚透鏡的瑞利范圍。

一種CCD響應(yīng)非均勻性和線性性的檢測方法，包括以下步驟：

步驟一、固定CCD響應(yīng)非均勻性和線性性檢測裝置中待測CCD的曝光時(shí)間、待測CCD芯片的溫度，調(diào)試并固定CCD響應(yīng)非均勻性和線性性檢測裝置中測試光源的入射激光的能量、衰減片的衰減倍率、二維平移臺(tái)的工作參數(shù)，標(biāo)定CCD響應(yīng)非均勻性和線性性檢測裝置中取樣鏡的能量取樣系數(shù)γ，能量計(jì)經(jīng)過溯源標(biāo)定；

步驟二、關(guān)閉CCD響應(yīng)非均勻性和線性性檢測裝置的測試光源，CCD響應(yīng)非均勻性和線性性檢測裝置的待測CCD記錄多幀暗圖像并將暗圖像傳輸至CCD響應(yīng)非均勻性和線性性檢測裝置的計(jì)算機(jī)，計(jì)算多幀暗圖像的平均值作為后續(xù)步驟計(jì)算的圖像本底；