ccd辐射响应函数矩阵的建立与应用

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1、第2O卷第5期光学精密工程VolJ20No．5OpticsandPrecisionEngineeringMay．20122012年5月文章编号1004924X(2012)05—0957—06CCD辐射响应函数矩阵的建立与应用任建伟，张艳琪，叶钊。，全先荣(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2．中国科学院研究生院，北京100039)摘要：为了能采用物理意义明确的函数式来表述大格式电荷耦合器件(CCD)的性能参数，直观地实现对面阵CCD辐射性能的评价，本文提出利用“辐射响应函数矩阵”概念来表述CCD每个像元的辐射性能参量。首先，分析了该矩阵各

2、元素的物理意义，提出了对CCD每个像元的绝对辐射响应度、响应非线性度、暗噪声、信噪比以及非均匀性的描述方法。其次，对面阵CCDKAI—l6000进行辐射性能检测，并利用回归分析计算出各像元的响应系数。最后，以测试结果为例，讨论和描述该矩阵的应用和结果。实验结果表明：该CCD近似成线性响应，通过矩阵函数可以计算出CCD非均匀性为3．1，暗噪声为3．84。此方法实用，满足对大格式CCD直观表述的要求。关键词：电荷耦合器件；辐射响应；函数矩阵；光电性能；响应度中图分类号：TN386．5文献标识码：Adoi：10．3788／OPE．20122005．0957Establishm

3、entandapplicationofCCDradiationresponsefunctionmatrixRENJian—wei，ZHANGYan—qi，YEZhao，QUANXian—rong’。(1．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China；2．GraduateUniversityofChineseAcademYofSciences，Beijing100039，China)*C07^rPs0挖gauthor，E-m

4、ail：RenjW@ciomp．ac．cnAbstract：TodescribetheparametersofabigformatChargeCoupledDevice(CCD)byafunctionwithdefinitphysicalmeaningandtoevaluateitsradiationresponseperformancedirectly，aconceptof“ra—diationresponsefunctionmatrix”wasproposedtodescribetheradiationresponseparametersofeachpixeloft

5、heCCD．Firstly，byanalyzingthephysicalconceptofeachelement，someparameterssuchasabsoluteradiateresponse，nonlinearity，darknoise，Signal—to—NoiseRatio(SNR)andthenon—uni—formityofeachpixeloftheCCDwerecharacterizedbythematrix．Then，responsecharacteristiccoef—ficientofeachpixelwasobtainedusingthem

6、odelofmultipleregressionanalysisbyatestontheareaCCDKAI一16000．Finally，bytakingtheresultforanexample，applicationofthismatrixwasdis—cussed．Experimenta1resultsshowthattheresponseofthisCCDiSlinear。anditsnon—uniformityiS3．1，darknoiseiS3．84．TheseresultsdemonstratethatthemethodiSfeasibleandpract

7、ical，anditcansatisfytherequirementofthedescriptionofabigformatCCD．收稿日期：201109—13：修订日期：2011-11一l8．基金项目：国家863高技术研究发展计划资助项目(No．863—2—5—1—13B)958光学精密工程第2O卷Keywords：ChargeCoupledDevice(CCD)；radiationresponse；functionmatrix；photoelectricalper{ormance；response引言2辐射响应函数矩阵在军事遥感领域，