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基于类对比度的CCD相关双采样自适应技术 被引量：3
1
作者 李洪波 胡炳樑 +3 位作者 余璐 孔亮 于涛 高晓惠 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期247-253,共7页
相关双采样技术作为CCD视频信号标准预处理技术之一,能有效地抑制CCD复位噪声。双采样时钟位置是相关双采样技术中的关键参数。针对自动确定采样时钟位置这一问题,提出了类对比度评价函数,通过固定场景改变信号采样时钟位置和复位采样... 相关双采样技术作为CCD视频信号标准预处理技术之一,能有效地抑制CCD复位噪声。双采样时钟位置是相关双采样技术中的关键参数。针对自动确定采样时钟位置这一问题,提出了类对比度评价函数,通过固定场景改变信号采样时钟位置和复位采样时钟位置,最大化类对比度评价函数,自动确定CCD相关双采样时钟位置,并对类对比度作为评价函数的原理进行了详细的论证。为了验证算法的有效性,设计了验证平台。实验表明:该方法能够有效地确定相关双采样时钟的位置,而且算法确定的位置不稳定度低至3%,对不同亮度具有较强的鲁棒性,同时该方法相对于传统方法能够有效提高获取图像的信噪比。 展开更多
关键词 类对比度 CCD 高速 多通道 相关双采样 自动化
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航天TDICCD相机视频信号处理中相关双采样技术的研究 被引量：16
2
作者 黄巧林 金伟其 朱敏 《航天返回与遥感》 2002年第4期17-25,共9页
分析了TDICCD视频信号读出时复位噪声的产生机理 ,并从噪声互消及数学相关性原理出发 ,分析了TDICCD输出视频信号的采样技术———相关双采样 ;讨论了相关双采样技术的工作原理及其对TDICCD读出噪声 (包括TDICCD的复位噪声、水平时钟驱... 分析了TDICCD视频信号读出时复位噪声的产生机理 ,并从噪声互消及数学相关性原理出发 ,分析了TDICCD输出视频信号的采样技术———相关双采样 ;讨论了相关双采样技术的工作原理及其对TDICCD读出噪声 (包括TDICCD的复位噪声、水平时钟驱动及电源地线耦合串扰噪声、输出放大器的白噪声和 1/f噪声复位噪声 )的滤除作用 ,给出了相关双采样技术在实际应用中的电路实现。最后 ,并通过实验加以验证 ,TDICCD信号的输出信噪比 (S/N)能达到 4 8dB。 展开更多
关键词 相关双采样 复位噪声 TDICCD相机 航天遥感 视频信号处理
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高速高清CCD自适应相关双采样技术 被引量：6
3
作者 王士绅 隋修宝 +1 位作者 陈钱 顾国华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期155-159,共5页
相关双采样技术被广泛地应用于CCD视频采集,能够有效地消除复位噪声,白噪声等CCD输出噪声。但是当CCD工作在高帧频状态下,需要高速的输出数据,由于像素时钟较快会出现采样位置不稳的情况。文中采用自适应相关双采样技术,可以自适应地调... 相关双采样技术被广泛地应用于CCD视频采集,能够有效地消除复位噪声,白噪声等CCD输出噪声。但是当CCD工作在高帧频状态下,需要高速的输出数据,由于像素时钟较快会出现采样位置不稳的情况。文中采用自适应相关双采样技术,可以自适应地调整采样脉冲的相位,使相关双采样的两个采样脉位于合理的采样位置,能够正确地采集像素信息。采用自适应调整CCD相关双采样位置的技术,能使高清高速CCD在像素频率很高的情况下,也能稳定地工作,输出高质量的图像。 展开更多
关键词 自适应相关双采样 高速高清 噪声 CCD
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集成相关双采样A/D芯片在星载设备中的应用 被引量：4
4
作者 方玲丽 王煜 +2 位作者 邱晓晗 田禹泽 张泉 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期15-22,共8页
随着航天遥感载荷的日益复杂,CCD成像电路中相关双采样芯片(CDS)和通用A/D芯片构成的模数转换电路已不能满足要求。提出了基于集成相关双采样电路和A/D电路的单芯片(AD9814)CCD模数转换电路方案,用于星载光谱仪设备。介绍了该方案的芯... 随着航天遥感载荷的日益复杂,CCD成像电路中相关双采样芯片(CDS)和通用A/D芯片构成的模数转换电路已不能满足要求。提出了基于集成相关双采样电路和A/D电路的单芯片(AD9814)CCD模数转换电路方案,用于星载光谱仪设备。介绍了该方案的芯片选择、软硬件设计和实验电路构建,并进行了相关实验,结果表明此光学系统的信噪比优于12 bit,AD981.4的抗辐照指标为15 krad,所提出方案可用于航天工程。 展开更多
关键词 图像处理 相关双采样 成像光谱仪 航天器件
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应用于大面积焦平面阵列的新结构CMOS相关双采样电路(英文) 被引量：3
5
作者 张智 袁祥辉 +1 位作者 黄友恕 吕果林 《光电子技术》 CAS 2003年第3期154-159,164,共7页
提出了一种应用于红外焦平面阵列的新结构相关双采样保持电路。通过片外的积分和相关双采样结构 ,不仅减小了电路的固定模式噪声和 KTC开关噪声 ;而且选中的一行中的所有像元能同时开始积分 ;信号的读出过程发生在下一行的选通期间 ,这... 提出了一种应用于红外焦平面阵列的新结构相关双采样保持电路。通过片外的积分和相关双采样结构 ,不仅减小了电路的固定模式噪声和 KTC开关噪声 ;而且选中的一行中的所有像元能同时开始积分 ;信号的读出过程发生在下一行的选通期间 ,这有利于提高帧频 ;电路的输出信号是箱型波 ,则有利于模数转换。SPICE模拟结果表明 ,本文提出的新结构基相关双采样保持电路具有结构简单、功耗小、驱动信号源少。 展开更多
关键词 大面积焦平面阵列 相关双采样 固定模式噪声 模数转换 动态源随器 CMOS
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相关双采样技术在室温热成像探测器中的应用
6
作者 金娜 刘卫国 《西安工业大学学报》 CAS 2006年第6期560-562,共3页
提高测辐射热计热成像探测器性能的主要目标是提高探测器输出信号的信噪比.本文讨论了测辐射热计热成像探测器的主要噪声源,指出噪声主要来自探测器材料及读出电路两大部分,而两者的主要噪声形式均为Johnson噪声、1/f噪声和热起伏噪声,... 提高测辐射热计热成像探测器性能的主要目标是提高探测器输出信号的信噪比.本文讨论了测辐射热计热成像探测器的主要噪声源,指出噪声主要来自探测器材料及读出电路两大部分,而两者的主要噪声形式均为Johnson噪声、1/f噪声和热起伏噪声,对于读出电路,开关热噪声是另外一个随机噪声源.从读出电路的角度出发讨论了提高探测器信噪比的途径,降低以1/f噪声为主的固定模式噪声是提高探测器信噪比的有效手段.在采用相关双采样技术后,可以显著降低探测器在500 Hz以下频率范围内的固定模式噪声. 展开更多
关键词 相关双采样 信噪比 固定模式噪声 读出电路
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基于CTIA的红外读出电路相关双采样实现方法
7
作者 丁健华 袁媛 《激光与红外》 2025年第4期562-568,共7页
读出电路作为红外探测器组件的关键组成部分,其噪声特性对信号读出以及整个成像系统的性能影响重大。噪声在信号传递的过程中是不可避免的,但可以通过降噪技术以及合理的设计来优化噪声性能。本文从分析红外探测器读出电路噪声入手,基于... 读出电路作为红外探测器组件的关键组成部分,其噪声特性对信号读出以及整个成像系统的性能影响重大。噪声在信号传递的过程中是不可避免的,但可以通过降噪技术以及合理的设计来优化噪声性能。本文从分析红外探测器读出电路噪声入手,基于CTIA输入级仿真对比了两种相关双采样技术:像素级相关双采样和列级相关双采样。旨在根据不同的红外探测器的需求特点,选择更适合的相关双采样技术,以降低读出电路的开关复位噪声、MOS管噪声、FPN噪声,同时兼顾动态范围、线性度和功耗等要求。 展开更多
关键词 红外读出电路 低噪声 相关双采样技术 CTIA
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CCD信号采样位置选取方法的研究 被引量：7
8
作者 牟研娜 王鹏 尹娜 《航天返回与遥感》 2011年第1期45-50,共6页
针对CCD输出信号中的复位噪声,文章介绍了处理复位噪声较为常用的方法——相关双采样技术,并对相关双采样技术中采样位置选取的方法进行分析和研究,最后进行了实验验证。结果表明:用文中方法选取的采样位置进行相关双采样,可以较好的减... 针对CCD输出信号中的复位噪声,文章介绍了处理复位噪声较为常用的方法——相关双采样技术,并对相关双采样技术中采样位置选取的方法进行分析和研究,最后进行了实验验证。结果表明:用文中方法选取的采样位置进行相关双采样,可以较好的减小CCD输出信号中复位噪声的影响,提高信噪比。 展开更多
关键词 电荷耦合器件 复位噪声 相关双采样 采样位置 信号处理
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一种12位100MSPS采样保持电路的设计
9
作者 孙振亚 徐双恒 +2 位作者 陈华 眭志凌 闫小艳 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2013年第5期112-116,共5页
基于0.13μm/3.3V CMOS工艺,设计了一种用于12bit 100MSPS Pipeline ADC的采样保持(S/H)电路.采用具有高线性度双边对称的无馈通自举采样开关,获得高增益、宽带宽的跨导前馈补偿共源共栅两级全差分跨导放大器,以及能显著降低增益误差的... 基于0.13μm/3.3V CMOS工艺,设计了一种用于12bit 100MSPS Pipeline ADC的采样保持(S/H)电路.采用具有高线性度双边对称的无馈通自举采样开关,获得高增益、宽带宽的跨导前馈补偿共源共栅两级全差分跨导放大器,以及能显著降低增益误差的相关双采样S/H拓扑结构来搭建S/H电路.仿真结果表明:当在11.27MHz的输入信号,111MHz的采样信号下,该S/H电路无杂散动态范围(SFDR)86.4dB,功耗为32mW. 展开更多
关键词 采样保持 ADC 自举采样开关 相关双采样
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MEMS陀螺仪高精度低噪声检测电路设计
10
作者 赵毅强 寇诗逸 叶茂 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期96-104,共9页
为满足电容式MEMS陀螺仪低噪声,高精度的检测需求,设计了一款基于开关电容结构的全差分检测电路,主要包括电容检测和数字量化处理两部分。电容检测电路采用离散时间电容电压(C/V)转换方案,提出将高频载波调制和相关双采样技术相结合的方... 为满足电容式MEMS陀螺仪低噪声,高精度的检测需求,设计了一款基于开关电容结构的全差分检测电路,主要包括电容检测和数字量化处理两部分。电容检测电路采用离散时间电容电压(C/V)转换方案,提出将高频载波调制和相关双采样技术相结合的方式,有效降低了低频噪声的干扰。量化电路采用一款4阶4 bit单环前馈结构的带通ΔΣ调制器,输入信号前馈通路的引入提高了系统的稳定性,内部多位量化器有效提高了信噪比。系统在保持低功耗的同时实现了高精度输出。基于0.18μm BCD工艺,在5 V电源电压下,对整体电路进行仿真验证。仿真结果表明,检测电路灵敏度可以实现10 m V/f F,在谐振频率5 k Hz处,等效输入电容噪声为■。最终在100 Hz带宽范围内,读出信号量化精度可以达到15 bits。与传统的MEMS陀螺仪检测电路相比,该电路具有更低的噪声和更高的量化精度,能够满足高精度检测应用需求。 展开更多
关键词 电容检测电路 MEMS陀螺仪 ΔΣ调制器 相关双采样 低噪声 高精度
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矿用成像设备的电路噪声抑制研究
11
作者 叶柏松 《煤矿机械》 2024年第3期79-81,共3页
高性能红外成像设备是实现煤矿井下设备状态实时在线监测与动态精准预测的有效手段,过大的噪声干扰可能淹没探测器信号,降低动态范围。通过研究相关双采样结构,分析了焦平面电路的噪声特点及噪声抑制机理,设计了64×1线列电路。实... 高性能红外成像设备是实现煤矿井下设备状态实时在线监测与动态精准预测的有效手段,过大的噪声干扰可能淹没探测器信号,降低动态范围。通过研究相关双采样结构,分析了焦平面电路的噪声特点及噪声抑制机理,设计了64×1线列电路。实验表明,相关双采样结构可以有效抑制KTC噪声,降低电路输出总噪声。 展开更多
关键词 红外成像 焦平面 电路噪声 相关双采样
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基于面阵CCD的高灵敏度微型光谱仪的设计与实现 被引量：10
12
作者 徐丹阳 杜春年 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期30-40,共11页
面阵CCD具有灵敏度高、动态范围大的优点,适用于荧光测量、DNA测序、拉曼光谱分析和低光度检测,因此,研制基于面阵CCD的高灵敏度微型光纤光谱仪具有重要的实际价值。光学系统采用了优化后的交叉非对称型Czerny-Turner结构,并获得了1 nm... 面阵CCD具有灵敏度高、动态范围大的优点,适用于荧光测量、DNA测序、拉曼光谱分析和低光度检测,因此,研制基于面阵CCD的高灵敏度微型光纤光谱仪具有重要的实际价值。光学系统采用了优化后的交叉非对称型Czerny-Turner结构,并获得了1 nm的光学分辨率。结合DC-DC和LDO的设计方法,通过USB供电实现了6路电压输出的复杂电源系统设计;通过Verilog HDL完成了CCD驱动时序设计;采用Altera公司的EPM7064芯片实现了驱动信号输出。CCD输出的视频信号经双相关采样的高速16位AD芯片AD9826转换后存储在独立的静态RAM中,使得数据的采集和读取分离。所设计与实现的微型高灵敏度光纤光谱仪的灵敏度是通常基于线阵CCD的微型光谱仪的11倍左右,动态范围20000:1,信噪比达到500:1,很大程度地提高了微型光纤光谱仪的性能。 展开更多
关键词 光谱仪 面阵CCD 高灵敏度 CPLD 双相关采样
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生丝细度非接触式实时动态测量 被引量：4
13
作者 刘凤娇 周望 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期127-131,共5页
针对现有生丝细度测量仪器和检测方法存在的问题,提出一种基于线阵CCD非接触式实时动态检测生丝细度的设计方案,旨在研发一种非接触动态检测,便于计算机处理,具有检测精度高,易于与自动控制设备连接的生丝细度光电测量仪。通过对激光光... 针对现有生丝细度测量仪器和检测方法存在的问题,提出一种基于线阵CCD非接触式实时动态检测生丝细度的设计方案,旨在研发一种非接触动态检测,便于计算机处理,具有检测精度高,易于与自动控制设备连接的生丝细度光电测量仪。通过对激光光源理论设计、光学系统设计、CCD图像传感成像模式选取、视频信号处理方法实验与研究,完成了从理论设计到各个功能模块的参数设定。结果表明,该研究提高了系统测量精度,解决了光源照度不稳定性和生丝透明度造成的影响,避免了CCD在亮背景成像时易饱和、生丝样品抖动引起的失真等问题,此方案有一定的可行性和实用性。 展开更多
关键词 生丝细度 线阵CCD 激光器 光学系统设计 双相关采样
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CCD噪声分析及处理技术 被引量：106
14
作者 许秀贞 李自田 薛利军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期343-346,357,共5页
为了提高CCD的工作性能,根据CCD器件的工作原理,对CCD图像的噪声组成进行了较完整的分析,给出了其噪声的详细分类。根据各噪声的特点,提出了相应的噪声处理技术,并针对输出噪声,给出了双相关采样法、双斜积分法、钳位采样法三种相关双... 为了提高CCD的工作性能,根据CCD器件的工作原理,对CCD图像的噪声组成进行了较完整的分析,给出了其噪声的详细分类。根据各噪声的特点,提出了相应的噪声处理技术,并针对输出噪声,给出了双相关采样法、双斜积分法、钳位采样法三种相关双采样电路处理方式,使器件的信噪比得以提高。 展开更多
关键词 CCD 暗电流噪声 输出噪声 相关双采样
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边积分边读出低噪声红外焦平面读出电路研究 被引量：11
15
作者 黄张成 黄松垒 +2 位作者 张伟 陈郁 方家熊 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期297-300,304,共5页
设计了一款低噪声InGaAs焦平面读出电路.提出一种新型相关双采样电路结构,可在边积分边读出模式下有效抑制积分电容(0.15 pF)的KTC噪声.电路经0.5μm 5 V Nwell CMOS工艺流片,测试结果符合设计目标,在高帧频边积分边读出模式下工作状态... 设计了一款低噪声InGaAs焦平面读出电路.提出一种新型相关双采样电路结构,可在边积分边读出模式下有效抑制积分电容(0.15 pF)的KTC噪声.电路经0.5μm 5 V Nwell CMOS工艺流片,测试结果符合设计目标,在高帧频边积分边读出模式下工作状态良好,电路噪声约1.7×10-4 V,动态范围大于80 dB. 展开更多
关键词 红外焦平面 读出电路 边积分边读出 相关双采样
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面阵CCD信号采集系统的噪声抑制 被引量：15
16
作者 郭伟强 万志 +2 位作者 常磊 金龙旭 任建岳 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期204-208,共5页
分析了CCD输出噪声及其一般抑制方法,提出了一种基于面阵CCD信号采集系统的噪声抑制方法。设计了CCD信号采集系统的噪声抑制电路和处理电路,应用于CCD442A型面阵CCD;并使用积分球对采集系统进行辐射定标,计算得到系统的信噪比。仿真和... 分析了CCD输出噪声及其一般抑制方法,提出了一种基于面阵CCD信号采集系统的噪声抑制方法。设计了CCD信号采集系统的噪声抑制电路和处理电路,应用于CCD442A型面阵CCD;并使用积分球对采集系统进行辐射定标,计算得到系统的信噪比。仿真和辐射定标实验表明,该面阵CCD信号采集系统具有相关双采样和暗电平校正功能,抑制了CCD输出信号的复位噪声和暗电流噪声;在中等照度条件下,系统信噪比达到40dB。 展开更多
关键词 面阵CCD 复位噪声 暗电流噪声 相关双采样(CDS) 暗电平校正
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可见光CCD的光致过饱和现象 被引量：25
17
作者 张震 程湘爱 姜宗福 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期917-920,共4页
报道了可见光CCD的过饱和状态——在强光辐照下,CCD输出图像中的白色饱和区域内出现黑色盲区。介绍了相机成像系统的信号处理过程和CCD的4种基本输出波形,给出了这4种波形的信号在经过相关双采样电路处理之后的结果和对应的CCD的4种基... 报道了可见光CCD的过饱和状态——在强光辐照下,CCD输出图像中的白色饱和区域内出现黑色盲区。介绍了相机成像系统的信号处理过程和CCD的4种基本输出波形,给出了这4种波形的信号在经过相关双采样电路处理之后的结果和对应的CCD的4种基本输出图像效果,即无光照的黑区、弱光照的灰区、光照饱和的白区和强光致过饱和的黑色盲区(即过饱和状态)。过饱和状态CCD的输出信号波形中,复位电平发生改变而与处于饱和的数据电平持平,使该信号在经过相关双采样电路处理后变为零输出,造成CCD输出图像中的白色饱和光斑中间出现黑色盲区。 展开更多
关键词 可见光CCD 过饱和 像素周期 复位电平 数据电平 相关双采样
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CCD输出信号处理电路的研究 被引量：7
18
作者 王世峰 赵馨 +2 位作者 佟首峰 张国玉 姜会林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z2期311-313,共3页
根据CCD输出视频信号的特点,对它进行处理时需要经过消除噪声、信号放大、模数转换等过程。使用集多种功能于一体的器件能够完成对视频信号的相关双采样、可编程放大、模数转换以及暗电平校正等功能。对该处理过程进行了详细的研究和分... 根据CCD输出视频信号的特点,对它进行处理时需要经过消除噪声、信号放大、模数转换等过程。使用集多种功能于一体的器件能够完成对视频信号的相关双采样、可编程放大、模数转换以及暗电平校正等功能。对该处理过程进行了详细的研究和分析,并将该芯片应用于面阵CCD相机系统中,使相机具有实时成像调节功能,得到了满意的数字图像。 展开更多
关键词 CCD 视频信号 相关双采样 可编程增益 暗电平校正
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基于行间转移CCD场输出模式下的成像系统设计 被引量：6
19
作者 周辉 张星祥 +1 位作者 陶宏江 任建岳 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期121-125,共5页
采用SONY行间转移型面阵CCDICX415AL作为传感器件,设计了一种新型的CCD成像系统。成像系统采用CCD信号专用芯片CXA1310AQ进行信号处理,使输出信号满足模拟信号PAL/CCIR标准,可以采用电视机或者配有视频卡的计算机作为显示终端。针对ICX4... 采用SONY行间转移型面阵CCDICX415AL作为传感器件,设计了一种新型的CCD成像系统。成像系统采用CCD信号专用芯片CXA1310AQ进行信号处理,使输出信号满足模拟信号PAL/CCIR标准,可以采用电视机或者配有视频卡的计算机作为显示终端。针对ICX415AL的结构和特点,设计了系统的时序电路和驱动电路。CCD工作模式为场输出模式,可以理解为垂直方向的Binning技术。采用相关双采样(CDS)技术滤除了视频信号中的相关噪声,提高了系统的信噪比。整个系统采用现场可编程门阵列作为核心器件,通过自上而下的模块设计完成了CCD驱动时序、数据采集时序控制和视频信号简单处理。 展开更多
关键词 行间转移CCD 驱动时序 相关双采样 FPGA
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高速线阵CCD数据采集电路的设计与研究 被引量：9
20
作者 梁忠望 曾云 +3 位作者 江晓山 赵豫斌 向海生 刘志艳 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期661-665,共5页
介绍了一种高速线阵CCD的数据采集系统设计。针对CCD输出视频信号的特点,使用CCD专用处理芯片对视频信号进行暗电平校正、相关双采样、可编程增益放大及模数转换等处理,有效抑制了噪声,得到了满意的数字图像。
关键词 线阵CCD 相关双采样 暗电平校正 可编程增益
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