TOP17【毕业设计】CCD相机内部参数标定.doc文档免费在线阅读

暗电流会影响系统性能。

线性度。

所谓线性度，是指相机产生的电信号与入射和线性关系。

在典型的视频或应用中，人们并不关心系统的线性度，高达的偏差是允许的。

然而，在成像科学领域中，响应的线性是必须考虑的重要参数，理想情况下，每个像素都可视为个高保真的光子测量器件它产生的电信号与入射光的强度成精确的正比。

机的主要特点和特性在许多应用中，相机的性能与理想的光检测器相似。

理想的光检测器能将个入射光子转换为可检测的信号，而且能够在幅图像中同时检测到非常强和非常弱的光信号。

相机的好坏主要区别在输入光强的均匀性。

但是，测量仪器比较复杂并且控制比较难，在般的测量中难以实现。

图光点注入法其中种方法主要是标定系统的畸变，我们在测量的内部参数时，基本上与畸变无关。

数码相，图图图使用光点注入法标定光电响应不均匀性测试中采用光点注入法，即用直径为微米的光点沿像元排列方向逐个对像元进行扫描，测试系统的原理框图见图，被测每个像元所接收的光强相等。

这样保证了光束的能量衰减倍数为。

然后，根据输入线性光强，而输出非线性灰度值来标定系统非线性。

此方法能同时测量光电响应非线性和光电响应不均匀性，但是在实际测量时，尖劈最好用法伯标准具，因此光路不好实现。

光路如图用尖劈法标定系统线性动态范围尖劈由两个表面构成，分别镀不同反射率的膜层，两表面的夹角可调。

束入射光入射到尖劈上，经尖劈的两个表面的多次反射形成列光强分布相似能量逐级递减的子光束。

相邻子的两级标定法根据摄像机的径向畸变模型，利用径向准直约束条件提出种两阶段标定方法首先根据径向准直约束求解出大部分模型参数，然后通过非线性搜索方法求解畸变系数有效焦距等参数。

使点与相应的图像点的坐标的相互关系，建立方程，寻找在些约束条件下的最小值。

虽然这种方法建立的摄像机模型具有较高的准确性，然而最后求解般采用递归方法，如果初始值设定不当，不定能得到理想的解。

，直接从已知的三维空间坐标点求解摄像机的内外参数，运算速度快便于实时计算，但由于引入了中间变量，要求解的方程组为参数方程组，只能得到较好的隐式解。

非线性最优化方法该方法利用三维坐标的些特征和信噪比的测量也很重要。

国内外对相机内部参数标定的方法传统摄像机标定方法变换矩阵法变换矩阵法从透视变换的角度，在针孔模型的基础上建立摄像机成像模型。

这种方法不需要最优方法性要进行校正。

在天文应用中是在很特殊的条件下工作的，如观测对象极暗，积分时间很长，天文学家所关心的是量子效率光谱响应和噪声特性。

在低光度观测中，的噪声问题显得尤为突出。

所以，对暗噪声量分布。

我们知道，测量技术就是提取曝光量空间分布的特征信息的技术。

由于曝光量分布的失真，使提取的特征信息发生失真，其结果必然导致测量误差。

因此，为了提高测量精度，对光电相应的不均匀性和非线曝光量的函数。

，中位置表征了的光电响应的不均匀性表征的光电响应非线性。

由上式可知，由于光电响应的不均匀性和非线性，使输出的电压信号没有真实反映曝光态测量时该满足下面的关系，式中是的像元输出的电压是的像元的曝光量，是比例系数，既是位置的函数，又是。

为了提高测量精度，必须对器件本身的不均匀性进行测量，以便在测量过程中能对检测结果进行校正。

在用于时时动态测量时，像元光电响应不均匀性及非线性会给测量精度带来影响。

在实时动在新型光电传感器中，电荷耦合器件由于本身具有优良的光电和机械特性而应用于各个领域中。

但是在实际应用中，特别失在高量化率的精密测量中，各像元光电特性的不均匀性会给测量结果带来较大的误差同的应用领域对的要求不样，厂家提供的些性能指标并不能完全满足实际应用需求。

另外，由于的性能参数随着时间将发生变化，所以为了保证观测的可靠性，需要对在实际应用的环境下进行标定。

例如口生产线机械操作员工管理特种营业场所，饭店旅游馆出入口内部营业状况监控。

标定的目的和意义个理想的摄像系统应该是无畸变无噪声的线性空间不变系统，但实际系统无法满足这个条件。

不同口生产线机械操作员工管理特种营业场所，饭店旅游馆出入口内部营业状况监控。

标定的目的和意义个理想的摄像系统应该是无畸变无噪声的线性空间不变系统，但实际系统无法满足这个条件。

不同的应用领域对的要求不样，厂家提供的些性能指标并不能完全满足实际应用需求。

另外，由于的性能参数随着时间将发生变化，所以为了保证观测的可靠性，需要对在实际应用的环境下进行标定。

例如在新型光电传感器中，电荷耦合器件由于本身具有优良的光电和机械特性而应用于各个领域中。

但是在实际应用中，特别失在高量化率的精密测量中，各像元光电特性的不均匀性会给测量结果带来较大的误差。

为了提高测量精度，必须对器件本身的不均匀性进行测量，以便在测量过程中能对检测结果进行校正。

在用于时时动态测量时，像元光电响应不均匀性及非线性会给测量精度带来影响。

在实时动态测量时该满足下面的关系，式中是的像元输出的电压是的像元的曝光量，是比例系数，既是位置的函数，又是曝光量的函数。

，中位置表征了的光电响应的不均匀性表征的光电响应非线性。

由上式可知，由于光电响应的不均匀性和非线性，使输出的电压信号没有真实反映曝光量分布。

我们知道，测量技术就是提取曝光量空间分布的特征信息的技术。

由于曝光量分布的失真，使提取的特征信息发生失真，其结果必然导致测量误差。

因此，为了提高测量精度，对光电相应的不均匀性和非线性要进行校正。

在天文应用中是在很特殊的条件下工作的，如观测对象极暗，积分时间很长，天文学家所关心的是量子效率光谱响应和噪声特性。

在低光度观测中，的噪声问题显得尤为突出。

所以，对暗噪声和信噪比的测量也很重要。

国内外对相机内部参数标定的方法传统摄像机标定方法变换矩阵法变换矩阵法从透视变换的角度，在针孔模型的基础上建立摄像机成像模型。

这种方法不需要最优方法，直接从已知的三维空间坐标点求解摄像机的内外参数，运算速度快便于实时计算，但由于引入了中间变量，要求解的方程组为参数方程组，只能得到较好的隐式解。

非线性最优化方法该方法利用三维坐标的些特征点与相应的图像点的坐标的相互关系，建立方程，寻找在些约束条件下的最小值。

虽然这种方法建立的摄像机模型具有较高的准确性，然而最后求解般采用递归方法，如果初始值设定不当，不定能得到理想的解。

的两级标定法根据摄像机的径向畸变模型，利用径向准直约束条件提出种两阶段标定方法首先根据径向准直约束求解出大部分模型参数，然后通过非线性搜索方法求解畸变系数有效焦距等参数。

使用尖劈法标定系统线性动态范围尖劈由两个表面构成，分别镀不同反射率的膜层，两表面的夹角可调。

束入射光入射到尖劈上，经尖劈的两个表面的多次反射形成列光强分布相似能量逐级递减的子光束。

相邻子光束的能量衰减倍数为。

然后，根据输入线性光强，而输出非线性灰度值来标定系统非线性。

此方法能同时测量光电响应非线性和光电响应不均匀性，但是在实际测量时，尖劈最好用法伯标准具，因此光路不好实现。

光路如图，图图图使用光点注入法标定光电响应不均匀性测试中采用光点注入法，即用直径为微米的光点沿像元排列方向逐个对像元进行扫描，测试系统的原理框图见图，被测每个像元所接收的光强相等。

这样保证了输入光强的均匀性。

但是，测量仪器比较复杂并且控制比较难，在般的测量中难以实现。

图光点注入法其中种方法主要是标定系统的畸变，我们在测量的内部参数时，基本上与畸变无关。

数码相机的主要特点和特性在许多应用中，相机的性能与理想的光检测器相似。

理想的光检测器能将个入射光子转换为可检测的信号，而且能够在幅图像中同时检测到非常强和非常弱的光信号。

相机的好坏主要区别在于它的性能，表现在噪声低灵敏度高量子效率高线性度好动态范围大像素响应均匀性和空间分辨率高等方面，其中些特性，比如灵敏度线性度和动态范围与相机扫描速度即读出速度直接相关的。

相机的主要内部参数有暗电流。

所有的硅器件都会产生暗电流，其原因在于少数载流子的激发产生了许多热电子，在器件中热电子形成暗电流。

暗电流会影响系统性能。

线性度。

所谓线性度，是指相机产生的电信号与入射和线性关系。

在典型的视频或应用中，人们并不关心系统的线性度，高达的偏差是允许的。

然而，在成像科学领域中，响应的线性是必须考虑的重要参数，理想情况下，每个像素都可视为个高保真的光子测量器件它产生的电信号与入射光的强度成精确的正比。

光电响应非线性