科学级CCD相机的噪声分析及处理技术

为了降低科学级CCD相机的噪声,提高相机的成像质量,针对不同的噪声源,根据相应的噪声产生原理,设计了实用的噪声抑制电路和处理电路。应用于选用DALSA IL-E2型TDI-CCD图像传感器自己开发的科学级CCD相机,有效地降低了暗电流噪声,消除了复位噪声对真正信号的影响,使相机的成像质量得到提高。通过实验证明,该科学级CCD相机的输出信噪比能达到50 dB。

大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜科学级CCD相机低噪声设计和检测

结合实际测试结果,介绍了大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)低色散光谱仪所使用的科学级CCD相机的系统设计与检测技术。LAMOST科学级CCD相机系统由大面阵CCD芯片、相机头、制冷系统、控制器及其软件组成,其CCD控制器的设计实现低噪声、多路图像读出、像素合并及陷阱测试等功能,满足LAMOST工程的设计要求。介绍了科学级CCD相机增益、读出噪声、暗电流,满阱等指标的测试方法,该技术方法适用于其它领域同类型科学级CCD相机的研制和检测。

科学级CCD相机的噪声分析和信号处理

目的 降低科学级 CCD相机的噪声 ,提高成像质量 .方法 分析噪声特性 ,研究相应的降噪方法 ,设计信号处理电路 .结果 该电路能有效地降低暗电流噪声和消除复位噪声 .结论 实验结果表明该方法能降低噪声 ,提高信噪比 。

LAMOST CCD相机总控的设计与实现

大天区面积多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)使用了16台低色散光谱仪、32台科学级CCD相机对目标进行光谱拍摄。CCD集总控制器MASTER是其32台CCD相机的中枢,它控制CCD按观测需要进行曝光、管理CCD状态和诊断相机故障。针对LAMOST相机系统的结构和UCAM控制器的特点,设计了MASTER系统;介绍了与OCS和UCAM接口的方式,并分析了对命令和状态的管理。

超高速高性能门控型三分幅相机

针对～10^8帧/秒或更高速度上的超高速分幅摄影，采用一种成像质量较好的基于会聚光中分光的全口径分光原理，利用具有高速快门控制功能的像增强器、冷却型科学CCD相机、基于大规模可编程集成电路的高速控制器等部件，研制成功了一种高性能的超高速三分幅相机．该分幅相机具有三幅图像的超快拍摄能力，快门速度最高可达3ns，摄影速度则达到3．3×10。帧／秒，并且在较大范围内具有单独调节的能力；图像幅间间隔同时具有任意调节的能力，从0ns到秒级；有效像面面积达到025mm，图像阵列为1024×1024；空间分辨率达到30lp／mm，同时具有较好的线性度和空间响应的均匀性，满足了超高速、大幅面的分幅摄影要求．

高性能三分幅相机的研制及应用

高性能的分幅相机是强流脉冲电子束束参数测量及加速器调试中必不可少的一部分,为了满足这种要求,研制了一种新的高性能超高速的三分幅相机。该分幅相机采用一种成像质量较好的会聚光成像的全口径分光原理,由高速快门、科学电子耦合组件(CCD)相机及高速的控制器等组成,具有快门时间和幅间时间独立控制的能力,灵活的控制方式很好地满足了各种测试要求,并且在有效像面面积达到Φ25 mm的情况下可以获得约3 ns的最高快门速度和高于30 lp/mm的像面空间分辨力。

高质量X射线检测数字化成像及图像采集

X射线数字成像检测是工业无损检测的新技术。非胶片实时数字成像检测以其高效率、低成本 ,特别是数字图像的可交换性和存储方便等特点成为射线检测的发展趋势。通常使用的由射线像增强器、视频摄像机、图像采集卡和计算机组成的系统成像质量差且只能在低能X射线下使用 ,作者经过反复研究和实验 ,研制了基于单晶闪烁屏和科学级CCD相机的可用于高、低能X射线高分辨率、高对比灵敏度数字成像检测系统。介绍了整个检测系统的组成 ,设计了科学级制冷CCD相机、预处理电路、A/D转换电路、微机EPP方式快速数据采集电路和软件等。给出了某铝铸件 (厚 1 5 0mm)在加速器高能X射线下的成像结果。实验证明该系统比普通像增强器和视频相机组成的系统具有适应射线能量范围宽和成像质量好的优点 (成像时间长一些 )。系统的空间分辨率大于 3lp/mm ,检测物体 5 0mm(等效钢厚 )以上时 ,对比度灵敏度小于 1 %。

高、低能X射线数字成像内视仪的研制

提出了利用闪烁屏和科学级 CCD相机研制适用于高、低能工业 X射线成像检测内视仪的方法。结合科研工作中对内视仪性能的要求 ,研究了闪烁屏和科学级 CCD的性能 ,设计了 CCD的驱动电路、制冷电路和微机 EPP方式远距离数据快速采集电路和相应软件。研制了完整的仪器并进行了实验 ,和常用的 X射线数字成像系统相比 ,具有对比灵敏度和空间分辨率高 ,图像质量好的特点。

高速分幅相机在强流脉冲电子束调试中的应用研究

高能强流脉冲电子束的束参数测量是加速器研制及调试中必不可少的一部分,它对测量设备的要求极高,必须具有高的时间分辨能力、较高的抗干扰能力及较高的灵敏度等性能。为了满足这种要求,研制了一种新的高性能超高速的三分幅相机。该分幅相机采用一种成像质量较好的会聚光成像的全口径分光原理,再结合高速的图像增强器、科学CCD相机及大规模集成电路等技术,使其具有了快门时间和幅间时间独立控制的能力,灵活的控制方式很好地满足了调试中的各种测试要求,并且在有效像面面积达到Φ25mm的情况下可以获得约3 ns的最高快门速度以及好于35 lp/mm的像面空间分辨率,圆满地完成了强流脉冲电子束的调试工作。