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CCD图像传感器不同敏感时刻的单粒子效应仿真模拟
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作者 李传洲 王祖军 +2 位作者 蒋镕羽 杨鑫 尹利元 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第8期1727-1733,共7页
作为重要的光电成像器件,电荷耦合器件(CCD)图像传感器广泛应用于天文观测、医学成像、航空航天以及工业检测等领域。在空间辐射环境中,CCD设备面临着多种高能粒子的威胁,这些粒子可能导致瞬态或永久性的辐射损伤,从而显著影响航天器的... 作为重要的光电成像器件,电荷耦合器件(CCD)图像传感器广泛应用于天文观测、医学成像、航空航天以及工业检测等领域。在空间辐射环境中,CCD设备面临着多种高能粒子的威胁,这些粒子可能导致瞬态或永久性的辐射损伤,从而显著影响航天器的成像性能。本工作以CCD像素结构为对象,通过建立CCD图像传感器像素单元的物理模型以及单粒子辐照损伤效应模型,针对CCD图像传感器在不同工作阶段和敏感时刻的特征,包括复位、光生电荷的转移与存储,进行了暗电流、电势和电子浓度的瞬态变化规律仿真模拟。结果表明,高能粒子破坏了像素单元的势阱区域耗尽区,电荷的转移与存储阶段更易受到单粒子瞬态效应的影响,其中对光电荷收集区域的影响相对较大。该仿真研究从像素层面为揭示CCD图像传感器单粒子辐照损伤效应机理提供了理论依据。 展开更多
关键词 ccd图像传感器 单粒子效应 敏感时刻
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航天用图像传感器研究现状及发展趋势
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作者 刘昌举 焦金龙 +3 位作者 王振 蒋祥倩 杨洪 吕玉冰 《航天返回与遥感》 北大核心 2025年第3期61-73,共13页
相比于民用图像传感器,航天用图像传感器需要更高的精度、稳定性、可靠性和耐久性,需要适应极端的环境条件,如温度、压力和辐射等,所需材料特殊、结构复杂。近年来,航天用图像传感器取得了卓越的进步和发展,为大量航天任务进行光学测量... 相比于民用图像传感器,航天用图像传感器需要更高的精度、稳定性、可靠性和耐久性,需要适应极端的环境条件,如温度、压力和辐射等,所需材料特殊、结构复杂。近年来,航天用图像传感器取得了卓越的进步和发展,为大量航天任务进行光学测量提供了基础,被称为现代信息系统捕捉图像的“视网膜”。文章聚焦于航天用图像传感器,通过综合国内外文献和相关报道,着重介绍了CCD图像传感器和CMOS图像传感器(CIS)在航天遥感中的对地观测、对空观测以及航天器控制等应用方向的研究现状,探讨了航天用图像传感器所面临的挑战和发展趋势。 展开更多
关键词 航天遥感 ccd图像传感器 CMOS图像传感器
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TDI-CCD图像传感器的噪声分析与处理 被引量:51
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作者 李云飞 李敏杰 +1 位作者 司国良 郭永飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1196-1202,共7页
为提高TDI-CCD的工作性能,根据TDI-CCD器件的工作原理,较完整地分析了TDI-CCD图像的噪声组成,给出了其噪声的详细分类。TDI-CCD的噪声主要来自两个方面,一个是TDI-CCD器件本身所固有的噪声,如霰粒噪声、非均匀性噪声、暗电流噪声、固定... 为提高TDI-CCD的工作性能,根据TDI-CCD器件的工作原理,较完整地分析了TDI-CCD图像的噪声组成,给出了其噪声的详细分类。TDI-CCD的噪声主要来自两个方面,一个是TDI-CCD器件本身所固有的噪声,如霰粒噪声、非均匀性噪声、暗电流噪声、固定图形噪声、转移噪声等,另一个是TDI-CCD工作过程中的各种噪声干扰,如复位噪声和1/f噪声等。根据各种噪声的特点,提出了相应的噪声处理技术,并针对KTC噪声,给出了双相关采样电路处理方式,提高了器件的信噪比,输出信噪比达到53.8 dB。 展开更多
关键词 TDI-ccd 图像传感器 暗电流噪声 KTC噪声 相关双采样
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CCD图像传感器降噪技术的研究 被引量:103
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作者 佟首峰 阮锦 郝志航 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2000年第2期140-145,共6页
根据 CCD输出噪声的特点 ,CCD视频处理电路的目的是消除 KTC噪声 ,抑制低频噪声和宽带白噪声。文中分析了三种抑制噪声的方法 ,相关双采样法、双斜积分法、开关指数滤波法。这三种方法都是在一象素周期内进行前后两次采样 (或积分 ) ,... 根据 CCD输出噪声的特点 ,CCD视频处理电路的目的是消除 KTC噪声 ,抑制低频噪声和宽带白噪声。文中分析了三种抑制噪声的方法 ,相关双采样法、双斜积分法、开关指数滤波法。这三种方法都是在一象素周期内进行前后两次采样 (或积分 ) ,系统的输出为两次采样之差 ,从而获得视频信号。文中不仅介绍它们的工作原理、推导噪声传输函数 ,而且详细分析各自的特性。 展开更多
关键词 ccd 复位噪声 相关双采样 信噪比 图像传感器
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激光对CCD及CMOS图像传感器的损伤阈值研究 被引量:41
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作者 林均仰 舒嵘 +2 位作者 黄庚华 方抗美 闫志新 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期475-478,共4页
针对激光对CCD及CMOS图像传感器的干扰损伤进行了理论分析和实验研究.实验测量出常压及真空条件下1064nm激光对CCD及CMOS图像传感器的干扰阈值、损伤阈值及完全损坏阈值.实验结果表明,CCD或CMOS图像传感器的各种阈值在常压和真空两种不... 针对激光对CCD及CMOS图像传感器的干扰损伤进行了理论分析和实验研究.实验测量出常压及真空条件下1064nm激光对CCD及CMOS图像传感器的干扰阈值、损伤阈值及完全损坏阈值.实验结果表明,CCD或CMOS图像传感器的各种阈值在常压和真空两种不同条件下的差别不明显.实验结果还显示,无论在常压还是在真空条件下,CCD比CMOS更容易受到激光的干扰和损伤甚至严重损坏;而CMOS相机具有很好的抗干扰和抗损伤能力. 展开更多
关键词 激光干扰 ccd图像传感器 CMOS传感器 损伤阈值 激光
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CMOS图像传感器与CCD的比较及发展现状 被引量:21
6
作者 宋勇 郝群 +1 位作者 王涌天 王占和 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z2期387-389,共3页
本文从读取方式、集成性等多角度对 CMOS图像传感器和 CCD作了比较 ,并介绍了 CMOS图像传感器和 CCD技术的发展现状 ,指出了
关键词 CMOS图像传感器 ccd 有源像素传感器
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基于估计方法的CMOS图像传感器列固定模式噪声校正方法 被引量:10
7
作者 王华 曹剑中 +3 位作者 王华伟 郭惠楠 赵晓冬 刘广森 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期1928-1932,共5页
CMOS图像传感器的列固定模式噪声对图像质量的影响非常严重。在分析CMOS图像传感器固定模式噪声产生机理、噪声特性以及其在输出图像中的表现的基础上,提出了一种针对CMOS图像传感器中列固定模式噪声的校正方法。该方法利用CMOS图像采... CMOS图像传感器的列固定模式噪声对图像质量的影响非常严重。在分析CMOS图像传感器固定模式噪声产生机理、噪声特性以及其在输出图像中的表现的基础上,提出了一种针对CMOS图像传感器中列固定模式噪声的校正方法。该方法利用CMOS图像采集系统对积分球发出的均匀平行光束进行多次采样并建模来对列固定模式噪声进行估计,然后将估计结果应用于CMOS图像硬件采集系统进行列固定模式噪声的校正,固定模式噪声的校正在FPGA中使用查找表方法实现。实验结果表明该方法可以有效消除列固定模式噪声,改善图像质量。 展开更多
关键词 列固定模式噪声 CMOS图像传感器 不均匀性 估计方法
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线阵CCD图像传感器的数据采集及其电路设计 被引量:7
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作者 徐富新 申冬玲 +2 位作者 吴承德 刘蓓蓓 何继善 《湖南师范大学自然科学学报》 CAS 北大核心 2007年第2期51-55,共5页
介绍了线阵CCD图象传感器TCD1251UD的数据采集系统的构成及设计方案,给出了CCD驱动脉冲产生电路的设计思想和实现过程,通过Quartus软件进行了仿真验证,同时还设计了CCD输出信号的调理电路、D/A转换电路,并利用单片机AT89C52实现了数据采集.
关键词 ccd 图像传感器 数据采集 驱动电路 仪表放大器 TCD1251UD
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基于暗电流CMOS图像传感器固定模式噪声校正研究 被引量:10
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作者 李强 金龙旭 李国宁 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期327-333,共7页
为了抑制由读出放大电路增益不一致导致的CMOS传感器固定模式噪声(FPN),提高成像质量,本文提出了基于暗电流的固定模式噪声校正方法。该方法相比于传统校正方法具有校正系统简单,算法易于实现的优点。本文对校正前后的图像通过灰度方差... 为了抑制由读出放大电路增益不一致导致的CMOS传感器固定模式噪声(FPN),提高成像质量,本文提出了基于暗电流的固定模式噪声校正方法。该方法相比于传统校正方法具有校正系统简单,算法易于实现的优点。本文对校正前后的图像通过灰度方差进行评估,评估结果表明由暗电流形成的本底图像,图像灰度方差校正后相比于校正前,降低1~2个数量级;均匀光照条件下的CMOS图像,校正后相比于校正前,图像灰度方差增大2个数量级。该评估结果及相关结论对暗电流本底图像及相关校正方法探讨具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 暗电流 CMOS图像传感器 本底图像 固定模式噪声
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CCD和CMOS图像传感器性能比较(英文) 被引量:10
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作者 黄美玲 张伯珩 +2 位作者 边川平 李露瑶 达选福 《科学技术与工程》 2007年第2期249-251,共3页
简单介绍了CCD(电荷耦合器件)与CMOS图像传感器的结构,并对二者的性能特点进行了比较。对他们的现状和发展趋势进行了分析,说明了CCD图像传感器和CMOS图像传感器之间存在的长期竞争。
关键词 ccd CMOS 图像传感器
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基于相关双采样的接触式图像传感器的噪声抑制 被引量:7
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作者 张文普 袁祥辉 贺国权 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期21-24,共4页
介绍了接触式图像传感器CIS的简要原理和CIS中存在的噪声类型,阐述了用相关双采样来消除这些噪声的机理,分析了CIS要求的驱动信号CP、SP和采样保持信号SH1、SH2之间的时序关系,并用复杂可编程逻辑器件(CPLD)来产生这几个信号。分析了相... 介绍了接触式图像传感器CIS的简要原理和CIS中存在的噪声类型,阐述了用相关双采样来消除这些噪声的机理,分析了CIS要求的驱动信号CP、SP和采样保持信号SH1、SH2之间的时序关系,并用复杂可编程逻辑器件(CPLD)来产生这几个信号。分析了相关双采样电路的工作原理,在此基础上进行了实验。实验表明,用相关双采样抑制CIS中的噪声,能够得到较为满意的结果。 展开更多
关键词 接触式图像传感器CIS 噪声类型 噪声抑制 时序关系 相关双采样
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光电二极管有源像素CMOS图像传感器固定模式噪声分析 被引量:6
12
作者 张生才 董博彦 徐江涛 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期798-801,共4页
在研究有源像素工作机理和制作工艺的基础上,分析了固定模式噪声的产生机制以及对输出信号的影响,建立了噪声产生模型,得出了噪声影响的定量计算的公式。提出了通过优化电路和版图设计抑制电路固定模式噪声的方法。对于无法通过电路设... 在研究有源像素工作机理和制作工艺的基础上,分析了固定模式噪声的产生机制以及对输出信号的影响,建立了噪声产生模型,得出了噪声影响的定量计算的公式。提出了通过优化电路和版图设计抑制电路固定模式噪声的方法。对于无法通过电路设计消除的噪声,提出了双采样电路抑制方法。研究结果对于设计低噪色有源像素具有指导意义。 展开更多
关键词 像素 固定模式噪声 有源像素传感器 CMOS图像传感器 失调
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低噪声四管像素CMOS图像传感器设计与实现 被引量:4
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作者 徐江涛 李斌桥 +1 位作者 姚素英 任张强 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期149-152,共4页
基于SMIC 0.18μm工艺设计了一种低噪声的四管像素结构.通过在像素内增加传输管和存储节点实现了相关双采样,可同时消除固定模式噪声和随机噪声;采用Pinned光电二极管技术大幅降低了表面暗电流.所设计像素尺寸为3.6μm×3.6μm,并... 基于SMIC 0.18μm工艺设计了一种低噪声的四管像素结构.通过在像素内增加传输管和存储节点实现了相关双采样,可同时消除固定模式噪声和随机噪声;采用Pinned光电二极管技术大幅降低了表面暗电流.所设计像素尺寸为3.6μm×3.6μm,并将其应用于一款648×488像素阵列CMOS图像传感器,经流片测试,图像传感器信噪比可达42 dB,在25℃下表面暗电流为25 mV/s(转换成电压表示的).所设计的四管Pinned光电二极管像素结构相对于传统三管像素结构,具有较低的噪声和暗电流. 展开更多
关键词 CMOS图像传感器 四管像素 随机噪声 暗电流
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CCD视觉传感器及图像处理技术在焊缝自动跟踪中的应用 被引量:4
14
作者 黄万群 张义顺 邵成吉 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2001年第1期12-14,共3页
应用程序设计语言 VISUAL BISIC研究开发了一种在电弧焊过程中进行轨迹跟踪的实时图像处理方法 .由 CCD面阵摄像机在焊接点之前摄取坡口图像,通过图像采集系统和计算机软件处理,得到坡口中心位置,以当前坡口中心相对初始坡口中心的... 应用程序设计语言 VISUAL BISIC研究开发了一种在电弧焊过程中进行轨迹跟踪的实时图像处理方法 .由 CCD面阵摄像机在焊接点之前摄取坡口图像,通过图像采集系统和计算机软件处理,得到坡口中心位置,以当前坡口中心相对初始坡口中心的偏差量为检测量,据此指引焊抢运动进行实时跟踪 .轨迹跟踪精度可达 0.5 mm.如果用多台摄像机同时摄像,则可以检测出三维信息,大大提高跟踪精度 . 展开更多
关键词 ccd视觉传感器 图像处理 焊缝自动跟踪 电弧焊
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作为图像传感器的CCD、ICCD和IRCCD 被引量:10
15
作者 于前洋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1994年第5期8-16,共9页
本文评述了作为图像传感器的CCD、ICCD和IRCCD的最近进展,提出了它们在极低噪声、微光和红外等环境下应用的潜力。
关键词 图像传感器 电荷耦合器件 ccd Iccd IRccd
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基于面阵 CCD 的视觉图像传感器 被引量:1
16
作者 吴文明 赵田冬 《浙江大学学报(自然科学版)》 EI CSCD 1997年第4期556-561,共6页
本文应用色度学的理论将面阵CCD匹配成与人眼视觉相吻合的图像传感器,详细分析了其匹配的工作原理、实现方法,并对其定标方法和在印染、印刷、彩色CRT视频图像的快速测量应用作了叙述.
关键词 ccd 视觉图像传感器 摄像机 图像测量
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基于VHDL的面阵CCD图像传感器的驱动设计 被引量:2
17
作者 黎向阳 高伟 《科学技术与工程》 2007年第14期3584-3587,共4页
介绍一种面阵图像传感器——TH7888A的性能及特点,并详细分析了其驱动时序的设计。采用VHDL对所设计的驱动时序进行仿真,并针对ALTERA公司可编程逻辑器件EPM7128SLC84-7进行适配。系统测试结果表明,设计的CCD驱动程序可以满足其帧转移面... 介绍一种面阵图像传感器——TH7888A的性能及特点,并详细分析了其驱动时序的设计。采用VHDL对所设计的驱动时序进行仿真,并针对ALTERA公司可编程逻辑器件EPM7128SLC84-7进行适配。系统测试结果表明,设计的CCD驱动程序可以满足其帧转移面阵CCD的各项驱动要求。 展开更多
关键词 ccd图像传感器 TH7888A VHDL 驱动时序
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用于焊接质量闭环控制的CCD图像传感器的研究 被引量:2
18
作者 王克争 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2002年第12期5-6,共2页
所研制的CCD图像传感器系统 ,通过采用比色测温的方法 ,实现了对焊接温度场图像的实时采集与处理。以焊接电流为控制量 ,研制了薄板钨极氩弧焊 (TIG)背面温度场等温线宽度闭环控制系统 ,实现了对焊缝背面熔宽和熔透的控制。大量的焊接... 所研制的CCD图像传感器系统 ,通过采用比色测温的方法 ,实现了对焊接温度场图像的实时采集与处理。以焊接电流为控制量 ,研制了薄板钨极氩弧焊 (TIG)背面温度场等温线宽度闭环控制系统 ,实现了对焊缝背面熔宽和熔透的控制。大量的焊接工艺试验证明本系统在焊接生产中具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 焊接质量 闭环控制 ccd图像传感器 ccd摄像机 比色测温 图像处理
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CCD图像传感器及其研究进展 被引量:5
19
作者 杨亚生 《传感器技术》 CSCD 1992年第3期12-14,共3页
CCD图像传感器是新崛起的固体摄像器件的佼佼者。阐述了CCD的结构、原理、特点和用途,分析了CCD的国内外研究现状,最后对CCD的发展趋势和前景作了展望。
关键词 ccd 图像传感器 摄像器件 传感器
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焊接机器人图像传感器噪声分析 被引量:3
20
作者 翟因虎 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2004年第5期19-21,共3页
焊接机器人获取焊缝的计算机视觉信息过程中,由于工件表面的反光系数,光学镜头性能的非线性,光电转换时叠加了随机噪声;信号电荷的存储、传输和输出存在暗电流等噪声;视频信号传输时存在噪声;视频信号模数转换存在量化噪声,导致获取的... 焊接机器人获取焊缝的计算机视觉信息过程中,由于工件表面的反光系数,光学镜头性能的非线性,光电转换时叠加了随机噪声;信号电荷的存储、传输和输出存在暗电流等噪声;视频信号传输时存在噪声;视频信号模数转换存在量化噪声,导致获取的二维数字图像信号有一定的误差。为了减小此误差对后续的图像处理的影响,对图像传感器的图像噪声进行了分析,并得到了一个经验的图像噪声模型,实验结果表明:该模型有效且实用。 展开更多
关键词 焊接机器人 图像传感器 图像噪声 量化噪声 暗电流
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