[发明专利]帧转移CCD在连续扫描时smear问题的修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种帧转移CCD在连续扫描时smear问题的修正方法，属于帧转移CCD图像处理领域技术。

背景技术

smear现象是帧转移CCD的一种固有特性，它是指当电荷积累过程完成后，由感光区转移到存储区时，感光区仍再不停的感光而产生电荷，进而污染已存在的电荷。通常采用的消除或减弱smear现象影响的方法是：一是添加机械快门来避免成像区不断感光；二是采用增加曝光时间或自动光圈来消弱smear影响；三是利用暗像元区域提取出smear信息进行消除。前两种方法只对单帧静态图像有效，并需增加额外装置。第三种方式虽然可以处理连续扫描图像的smear影响，但需要CCD额外带有暗像元区域，且暗像元区域的smear信息受噪声影响较大。

发明内容

为了克服以上方法的缺陷，发明了一种无需额外的smear测试装置，对带有smear影响的帧转移CCD图像信号进行处理，提取出smear影响增量进行修正，进而有效的复原真实的CCD图像信号。本方法不仅简单易行，适用性强，且精度较高。

本发明涉及一种帧转移CCD的smear问题的修正算法，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：