[发明专利]帧转移CCD在连续扫描时smear问题的修正方法

摘要

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，为了解决现有技术需要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的问题，本发明方法包括步骤1、CCD图像信号的预处理；步骤2、建立帧转移CCD连续扫描工作方式下的smear增量的方程组；步骤3、求解smear增量；步骤4、进行smear修正；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，通过实验验证了smear增量的计算精度可达1%，能有效复原真实的CCD图像信号。本方法不仅简单易行，适用性强，且精度较高。

主权项

一种帧转移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，Tti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)＝kη2TexpI(x,y)  (2)其中，η2为电荷积累过程中的光电转换效率，Texp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：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)=Ttiη1Texpη2Σx=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。