[发明专利]一种实现提高电子倍增CCD相机输出图像信噪比的方法

摘要

本发明提供一种实现提高电子倍增CCD相机输出图像信噪比的方法，该方法根据微光电子倍增CCD器件的特点，应用连续垂直转移间断水平转移的工作方式，利用输出多行CCD模拟信号进行模数转换后数字图像数据的延时相加，解决了电子倍增CCD器件应用中单行模拟信号输出时信噪比不高和动态范围不够的问题，实现了信噪比和动态范围的提升。本发明所述方法可以应用于电子倍增CCD以及其他面阵CCD的成像系统中，具有易实现、精度高等优点，能够有效地提高信噪比、增加动态范围，从而提高图像质量，提升成像系统的性能。

主权项

1.一种实现提高电子倍增CCD相机输出图像信噪比的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)产生垂直转移时序、水平转移时序和清倒信号输入电子倍增CCD器件，垂直转移时序包括积分区时序和存储区时序，垂直转移时序在一个帧周期内连续输入全部行给电子倍增CCD器件，水平转移时序在一个帧周期内连续输入N行给电子倍增CCD器件，清倒信号的周期与帧周期一致，在一个帧周期内连续输入N行水平转移时序给电子倍增CCD器件时，清倒信号为低电平时，电子倍增CCD器件保留电荷，该电荷为电子倍增CCD器件根据产生垂直转移时序、水平转移时序经过光电转换产生的，清倒信号为高电平时，清除这部分电荷；清倒信号DG用于将水平移位寄存器中无用的电荷清除，保留有用的电荷；(2)产生一个高压信号，当水平转移时序输出时，高压信号同时输出给电子倍增CCD器件；(3)电子倍增CCD器件，根据垂直转移时序、水平转移时序、清倒信号和高压信号，由电荷积累、转移、放大输出CCD模拟信号，将CCD模拟信号转换为数字信号，并得到每一帧对应CCD模拟信号的N行数字信号，所述数字信号即图像数据；模拟信号转换为数字信号的位宽为Wbit；(4)设定第x帧对应CCD模拟信号的N行数字信号中的第y行数字信号表示为F_xL_y；F_x表示第x帧的数字信号；L_y表示帧中的第y行的数字信号，y＝1、2、…、N；(5)将第x+1帧的数字信号延时1行，再将第x帧的数字信号中每一行的像元和延时后的第x+1帧的数字信号中与第x帧的数字信号相对应的行的像元相加，得到延时相加结果；(6)重复步骤(5)，用延时相加结果替换步骤(5)中第x帧的数字信号，用x+1替换步骤(5)中x，直至x+1等于N‑1，步骤(5)输出延时相加的第一组结果；令x+1等于N，步骤(5)输出延时相加的第二组结果，令x+1等于N+1，步骤(5)输出延时相加的第三组结果，以此类推，直到输出需要的结果数量；(7)对步骤(5)输出的延时相加的所有结果取高W位；从第N帧开始输出所有结果的高W位，即连续的图像数据，每帧一行图像数据，并将连续的图像数据与辅助数据按照规定的格式进行编排，并按照数传接口格式进行输出；所述辅助数据包括图像数据的帧号、行号、相机标识。