[发明专利]帧转移CCD在连续扫描时smear问题的修正方法

权利要求书

1.帧转移CCD在连续扫描时smear问题的修正方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一，CCD图像信号的预处理，

在smear修正前，将帧转移CCD采集光照的图像信号减去无光照的背底信号，得到完全由光照产生的有效图像信号S(x,y)；然后对有效图像信号进行非线性修正；得到修正后的有效图像信号随积分时间的变化是线性的；

步骤二，建立帧转移CCD连续扫描工作方式下的smear增量的方程组，

针对成像区不带复位功能或没有进行复位操作的帧转移CCD，一个m×n帧转移CCD连续扫描工作时，在帧转移方向上每一列的各像素smear增量是相同的，第y列各像素的smear增量ΔS(x,y)为：

ΔS(x,y)=Σx=1mkη1TtiI(x,y)---(1)]]>

其中，k为比例系数，η₁为电荷转移过程中的光电转换效率，T_ti是帧转移时钟周期，I(x,y)为像元(x,y)接受的辐射强度；

CCD的各像元的真实信号S(x,y)为：

S(x,y)＝kη₂T_expI(x,y)    （2）

其中，η₂为电荷积累过程中的光电转换效率，T_exp是曝光时间；

由（1）式和（2）式可得：

ΔS(x,y)=Ttiη1Texpη2Σx=1mS(x,y)---(3)]]>

由上述分析可知带有smear影响的CCD图像信号S′(x,y)为：

S′(x,y)＝S(x,y)+ΔS(x,y)    （4）

对m×n帧转移CCD每个像素(x，y)建立由（3）式和（4）式组成的方程组即为帧转移CCD在连续扫描工作方式下的smear增量的方程组，如下：

S′(x,y)=S(x,y)+ΔS(x,y)ΔS(x,y)=TtiηiTexpη2Σx=1mS(x,y)]]>(其中x=1,2…m;y=1,2…n)    （5）

步骤三，求解smear增量，

第y列像元，以下关系式成立，

ΔS′(x,y)=TtiηiTexpη2Σx=1mS′(x,y)=KΣx=1mS′(x,y)---(6)]]>

定义为smear系数，则由（5）式和（6）式可得：

ΔS′(x,y)=KΣx=1m[S(x,y)+ΔS(x,y)]=KΣx=1mS(x,y)+KΣx=1mΔS(x,y)=(1+m×K)ΔS(x,y)---(7)]]>

由（6）式和（7）式可得：

ΔS(x,y)=K(1+m×K)Σx=1mS′(x,y)---(8)]]>

由（8）式可知，帧转移CCD在连续扫描工作方式下的smear增量ΔS(x,y)可通过带有smear影响的CCD图像信号计算得出；

步骤四，进行smear修正，

由（5）式和（8）式可得smear修正后的CCD的图像信号S(x,y)为：

S(x,y)＝S′(x,y)-ΔS(x,y)    （9）

通过上述四步即完成了帧转移CCD在连续扫描工作方式下的smear问题的修正。