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TDICCD拼接相机的像元响应非均匀性校正方法

宁永慧 郭永飞

宁永慧, 郭永飞. TDICCD拼接相机的像元响应非均匀性校正方法[J]. 中国光学(中英文), 2013, 6(3): 386-394. doi: 10.3788/CO.20130603.0386
引用本文: 宁永慧, 郭永飞. TDICCD拼接相机的像元响应非均匀性校正方法[J]. 中国光学(中英文), 2013, 6(3): 386-394. doi: 10.3788/CO.20130603.0386
NING Yong-hui, GUO Yong-fei. Correction of pixel response non-uniformity in TDICCD mosaic camera[J]. Chinese Optics, 2013, 6(3): 386-394. doi: 10.3788/CO.20130603.0386
Citation: NING Yong-hui, GUO Yong-fei. Correction of pixel response non-uniformity in TDICCD mosaic camera[J]. Chinese Optics, 2013, 6(3): 386-394. doi: 10.3788/CO.20130603.0386

TDICCD拼接相机的像元响应非均匀性校正方法

doi: 10.3788/CO.20130603.0386
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目(No.61036015)

详细信息
    作者简介:

    宁永慧(1982-),男,吉林东丰人,博士,助理研究员,2009年于中国科学院电子学研究所获得硕士学位,主要从事CCD光电成像技术的研究。E-mail:way007@163.com;郭永飞(1961-),男,山东人,研究员,博士生导师,1990年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得硕士学位,主要从事光电技术应用、CCD在计算机中的应用、嵌入式系统开发等方面的研究。E-mail:guoyf@ciomp.ac.cn

    宁永慧(1982-),男,吉林东丰人,博士,助理研究员,2009年于中国科学院电子学研究所获得硕士学位,主要从事CCD光电成像技术的研究。E-mail:way007@163.com;郭永飞(1961-),男,山东人,研究员,博士生导师,1990年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得硕士学位,主要从事光电技术应用、CCD在计算机中的应用、嵌入式系统开发等方面的研究。E-mail:guoyf@ciomp.ac.cn

    通讯作者:

    宁永慧

  • 中图分类号: V447.3;TP751.1

Correction of pixel response non-uniformity in TDICCD mosaic camera

  • 摘要: 为了解决光学TDICCD成像系统在拼接模式下的像元响应非均匀性问题,研究了TDICCD像元校正的原理和实现方法。提出了视频处理器在不同增益、不同偏置和TDICCD在不同积分时间下进行像元校正的方法,设计了在现场可编程门阵列(FPGA)平台下进行了程序实现和验证的方法。实验数据分析表明:成像系统单片TDICCD的非均匀性由4.72%降低到0.27%,恶劣环境下TDICCD成像系统的图像非均匀性可以降低2.55%。该像元级校正算法简单,可靠性高,能够满足星上成像的要求;在不同的增益、偏置和积分时间下能够很好地解决TDICCD成像系统的像元响应非均匀性问题。

     

  • [1] 李洪法,薛旭成,郭永飞,等. 双抽头CCD图像整合优化设计\[J]. 中国光学,2012,5(1):42-47. LI H F,XUE X CH,GUO Y F,et al.. Optimization design of image conformity for double-tap CCD[J]. Chinese Optics,2012,5(1):42-47.(in Chinese) [2] 薛旭成,李洪法,郭永飞. 高速CCD成像电路抗串扰技术[J]. 中国光学,2011,4(6):611-616. XUE X CH,LI H F,GUO Y F. Anti-crosstalk techniques for high-speed CCD imaging circuit[J]. Chinese Optics,2011,4(6):611-616.(in Chinese) [3] 朱宏殷,郭永飞,司国良. 多TDICCD拼接相机成像非均匀性实时校正的硬件实现[J]. 光学 精密工程,2011,19(12):3034-3043. ZHU H Y,GUO Y F. Real-time correction of imaging non-uniformity for multi-TDICCD mosaic camera on hardware[J]. Opt. Precision Eng.,2011,19(12):3034-3043.(in Chinese) [4] 雷宁,刘苗,李涛. TDI CCD像元响应不一致性校正算法[J]. 光学技术,2010,36(1):134-140 LEI N,LIU M,LI T. TDI CCD non-uniformity correction algorithm[J]. Optical Technique,2010,36(1):134-140.(in Chinese) [5] 刘亚侠,阮锦,郝志航. 线阵TDI-CCD遥感相机非均匀性校正的研究[J]. 光学技术,2003,29(6):749-751. LIU Y X,RUAN J,HAO ZH H. Research on the nonuniformity correction of linear TDI CCD remote camera[J]. Optical Technique,2003,29(6):749-751.(in Chinese) [6] 刘妍妍,李国宁,张瑜,等. 可见光面阵CCD响应非均匀性的检测与校正[J]. 液晶与显示,2010,25(5):759-763. LIU Y Y,LI G N,ZHANG Y,et al.. Detection and correction of response non-uniformity based on visible light area CCD[J]. Chinese J. Liquid Crystals and Display,2010,25(5):759-763.(in Chinese) [7] 曲洪丰,王晓东,吕宝林. 多通道输出面阵CCD图像非均匀性校正[J]. 液晶与显示 2012,(4):569-572. QU H F,WANG X D,LV B L,et al.. Non-uniformity correction of mutiple output area CCD image[J]. Chinese J. Liquid Crystals and Display,2012,(4):569-572.(in Chinese) [8] 岳俊华,李岩,武学颖,等. 多TDI-CCD拼接相机成像非均匀性的校正[J]. 光学 精密工程,2009,17(12):3084-3088. YUE J H,LI Y,WU X Y,et al.. Correction of imaging non-uniformity for multi-TDICCD mosaic camera[J]. Opt. Precision Eng.,2009,17(12):3084-3088.(in Chinese) [9] 王军,杨会玲,刘亚侠,等. 多CCD 拼接相机中图像传感器不均匀性校正[J]. 半导体光电,2005,26(3):261-263. WANG J,YANG H L,LIU Y X,et al.. Correction to the non-uniformity of multiple CCDs butting camera[J]. Semiconductor Optoelectronics,2005,26(3):261-263.(in Chinese) [10] LI T,HE M Y,LEI M. TDI-CCD non-uniformity correction algorithm [C]//4th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications,ICIEA 2009,May 25-27,2009,Xi'an,China:1483-1487. [11] 程万胜,赵杰,蔡鹤皋. CCD像素响应非均匀的校正方法[J]. 光学 精密工程,2008,16(2):314-318. CHENG W SH,ZHAO J,CAI H F. Correction method for pixel response non-uniformity of CCD[J]. Opt. Precision Eng.,2008,16(2):314-318.(in Chinese) [12] 徐树兴,王宝光,郑义忠. 线阵CCD平场校正及FPGA实现的研究[J]. 宇航计测技术,2007,27(6):34-37. XU SH X,WANG B G,ZHENG Y ZH. Study on linear CCD flat field correction and its implementation on FPGA[J]. J. Astronautic Metrology and Measurements,2007,27(6):34-37.(in Chinese) [13] 李宪圣,叶钊,任建伟,等.空间相机异常响应图像处理方法[J]. 液晶与显示,2012,(4):557-562. LI X SH,YE ZH,REN J W,et al.. Processing method for abnormal response of space camera image in orbit[J]. Chinese J. Liquid Crystals and Display,2012,(4):557-562.(in Chinese) [14] 刘畅,李绘卓,范勇,等. 多路CCD成像不均匀性校正算法[J]. 光电工程,2009,3(3):120-124. LIU CH,LI H ZH,FAN Y,et al.. A Method for calibrating non-uniformity of multiple CCD images based on scene[J]. Opto-Electronic Eng.,2009,3(3):120-124.(in Chinese) [15] 李云飞,赵运隆. TDICCD相机成像系统地面检测设备设计[J]. 液晶与显示,2012,(6):842-846. LI Y F,ZHAO Y L. Design of ground teste equipment for TDICCD camera iagingy stem[J]. Chinese J. Liquid Crystals and Display,2012,(6):842-846.(in Chinese) [16] 赖睿,杨银堂. 场景自适应的红外焦平面阵列非均匀性校正新方法[J]. 西安电子科技大学学报,2009,36(2):228-232. LAI R,YANG Y T. Novel scene adaptive method for non-uniformity correction in infrared focal plane arrays[J]. J. Xidian University,2009,36(2):228-232.(in Chinese) [17] 曹小涛,胡 君,王栋. 基于FPGA的空间光学遥感器CCD信号检测系统设计[J]. 液晶与显示, 2009,24(5):751!755. CAO X T,HU J,WANG D. Detection system design of CCD signals for space optics remotesensing device dased on FPGA[J]. Chinese J. Liquid Crystals and Display,2009,24(5):751!755.(in Chinese) [18] 王文华,何斌,韩双丽,等. 星上CCD成像非均匀性的实时校正[J]. 光学 精密工程,2010,18(6):1420-1428. WANG W H,HE B,HAN SH L,et al.. Real-time correction of non-uniformity in CCD imaging for remote sensing[J]. 2010,18(6):1420-1428.(in Chinese)
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-02-21
  • 修回日期:  2013-04-23
  • 刊出日期:  2013-06-10

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