实现空间高分辨成像的数字域时间延迟积分CMOS相机设计及分析

• 作者: 曲宏松 杨秀彬 贺小军 金光 陶淑苹
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 成像系统 时间延迟积分 数学模型 数字域 信噪比
• 年，卷（期）: 2012,（4）
• 所属期刊栏目: 成像系统
• 页码范围: 93-101
• 页数: 9页
• 分类号: TP386.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS201232.0411001

摘要

为使具有诸多优点的互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器更适合空间高分辨成像,寻求空间高分成像的新型技术,提出了更利于微光成像和推扫成像的卷帘数字域时间延迟积分(TDI)算法.同时研究数字域TDICMOS相机成像质量,详细分析了其噪声来源和特性,并建立了数字域积分图像信噪比(SNR)与积分级数的关系模型,讨论了积分时间和光照度对SNR的影响.最后利用设计的IBIS5-B-1300卷帘数字域TDI CMOS原理样机开展验证实验.实验结果表明本文算法能明显提高成像质量,数字域10级积分图像SNR由未积分的19.07 dB提高至29.21 dB,而且级数越大,SNR越大.理论分析和实验验证均表明M级卷帘数字域TDI可使图像SNR提高M(σAD +σCMOS)/(MσAD+(／-)MσCMOS)倍,其中σAD和σCMOS与选择的CMOS传感器有关,另外σCMOS还受积分时间和光照度的影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	金光	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	202	2450	24.0	39.0
2	曲宏松	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	34	256	10.0	15.0
3	贺小军	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	12	113	5.0	10.0
4	杨秀彬	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	19	110	5.0	10.0
5	陶淑苹	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	15	98	6.0	9.0