[發明專利]一種提高光電傳感器及感光材料弱光檢測能力的方法

有效

• 申請號: 201610122614.6
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105590941B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 肖麗君;馬熠程;胡曉宏;茅克;柳崧軼;劉福媚;紀紅;王姍姍
• 申請（專利權）人: 北華大學
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種提高光電傳感器及感光材料弱光檢測能力的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)向光電傳感器或感光材料照射一束或多束合適光譜的補充光，使傳感器在無信號光時的輸入和輸出均適度提高，調整補充光的光強使其超出傳感器最低照度進入其可測量范圍，或者處于其光照特性曲線線性區域的合適位置，從而改善其弱光檢測能力；

(2)執行獨立的補充光測量過程，關閉信號光通道，測量、記錄上述補充光對光傳感器或感光材料的輸出帶來的“影響數據集”，具體包括：補充光測量模式：關閉被測光信號的光通路，通過對不經過信號光鏡頭的，獨立照射到CMOS圖像傳感器焦平面上的補充光信號進行曝光測量，測量多組曝光快門速度、ISO參數與多種補充光信號強度的組合，并記錄為“補充光影響數據集”，選取其中與正式拍攝中相同參數的測量圖像作為“F(Lr)”；正式拍攝開始時，開啟拍攝模式：依據相機參數設定由測光系統判斷是否需要打開補充光信號并設定需要的補充光信號的強度，由人工控制補充光信號的設定，其余的曝光參數均相同，測光并設定后，打開相機電子快門開始曝光，被測光信號經過光學凸透鏡組，聚焦圖像光信號于CMOS圖像傳感的焦平面上，同時補充光信號也打開并照射到CMOS圖像傳感器的焦平面上；曝光結束后關閉電子快門，同時阻斷被測光信號與補充光信號的作用，并關閉補充光光源，CMOS圖像傳感器在快門打開期間同時對被測光信號及補充光信號進行測量，并通過相機電路、數據處理系統進行處理，保存為對被測光信號與補充光信號共同的測量圖像“F(LsLr)”；

(3)在信號光測量的時間窗口內，使所述的補充光按照設定的強度與被測光信號共同照射于光電傳感器或感光材料，共同參與光電傳感器的光電轉換過程或感光材料的光化學過程，使傳感器接收到的光強度大于單純來自信號源的光強度，從而適度地提高傳感器輸出，此后經模擬和數字信號處理過程得到測量結果數據；

(4)可以根據對測量數據的使用需要，選擇利用步驟(2)測量得到的“補充光影響數據集”，經過信號處理或數字圖像處理方法消除補充光造成的測量結果數據值偏高的影響，該處理過程可以由光信號檢測設備本身來處理，也可以在測量結束后由其它設備處理，得到修正補充光影響后的結果數據，對各種非線性傳感器的修正要依靠其各自的光照特性來處理，對線性傳感器，最簡單的線性修正算法是將測量數據減去補充光影響數據:

F(Ls)＝F(LsLr)－F(Lr)

設當其它曝光參數相同時，Ls為被測光信號；Lr為補充光信號；F(Lr)為測量得到的“補充光影響數據集”；F(LsLr)為測量得到的“補充光與信號光共同作用”的測量結果；F(Ls)為修正補充光影響后的結果數據；“－”運算符為對應空間位置像素值或顏色值的減法運算。