Greateyes CCD相機(jī)有哪些圖像校正（Image Correction）方法

1)        暗電流校正（Dark Current Correction）

Greateyes CCD相機(jī)每行像素左右設(shè)置有幾個(gè)暗像素（啞像素），這些像素被遮蓋，不感光，用于測(cè)量曝光過(guò)程中累積的暗電流電子數(shù)，以這些啞像素的暗電流電子數(shù)校正像素行的暗噪聲差異。

2)        壞像素校正（Bad Pixel Correction）

對(duì)少量感光靈敏度下降的像素，grateyes采用插值法校正這些像素，即用壞像素周圍的像素計(jì)數(shù)值乘以輸入的系數(shù)值當(dāng)做壞像素的計(jì)數(shù)值。

3)        本底校正（Background Correction）

本底圖像像素的計(jì)數(shù)值來(lái)自兩個(gè)部分：一個(gè)是暗電流，一個(gè)是環(huán)境光（沒(méi)有要測(cè)量的光源存在時(shí)的光）。如果能完全屏蔽環(huán)境光，則只會(huì)有與曝光時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)的暗電流產(chǎn)生計(jì)數(shù)。顯然，本底圖像是隨時(shí)間變化的。因此Greateyes圖像獲取控制軟件提供了兩種方式本底圖像獲取方式：

a.         獲取多幀圖像前，獲取一幀本底圖像，曝光時(shí)間與要獲取多幀圖像的曝光時(shí)間相同。將這幅本底圖像作為所有圖像的本底，予以扣除。

b.         獲取多幀圖像時(shí)，每幀圖像獲取前，都獲取一幀本底圖像，曝光時(shí)間同每幀要獲取的圖像。每幀都有單獨(dú)的本底圖像。

a適合環(huán)境比較穩(wěn)定（環(huán)境溫度很穩(wěn)定、環(huán)境光無(wú)顯著變化）的情形；b則相反。

什么是平場(chǎng)校正（Flat Field Correction）

1)        理想情況下，沒(méi)有光照射時(shí)，CCD相機(jī)各像素計(jì)數(shù)值（灰度值）應(yīng)該為0，但實(shí)際上不為0，且各不相同。原因有1). 偏置的存在，即曝光時(shí)間為0，仍有計(jì)數(shù)值；2).曝光時(shí)間非0時(shí)，有暗電流，且各像素的暗電流不一致。對(duì)家用CCD相機(jī)來(lái)說(shuō)，因?yàn)樵诔叵鹿ぷ?，特別明顯?？茖W(xué)級(jí)CCD一般工作在低溫下，暗電流的影響較小。

如曝光前先測(cè)量相同曝光時(shí)間的本底圖像，曝光后扣除本底，也就是進(jìn)行了偏置校正。

2)        理想情況下，CCD受某個(gè)波長(zhǎng)、強(qiáng)度均勻的光均勻照射時(shí)，得到圖像各像素的計(jì)數(shù)值（灰度值）應(yīng)該相等，但實(shí)際上各像素的值往往會(huì)有較大差異。這是因?yàn)楦飨袼氐捻憫?yīng)不一致，即各像素對(duì)相同波長(zhǎng)的光的量子效率不一致。

3)        其它因素導(dǎo)致的不均勻性。例如，如果像素上裝有微透鏡，微透鏡產(chǎn)生的不均勻性。

也就是說(shuō)，對(duì)給定波長(zhǎng)的光，當(dāng)橫坐標(biāo)x為入射光子數(shù)、縱坐標(biāo)y為光生電子數(shù)時(shí)，CCD像素的實(shí)際響應(yīng)曲線是一條截距為正的直線（對(duì)給定波長(zhǎng)的光，響應(yīng)曲線理論上是一條直線），這條直線的斜率和截距各個(gè)像素是不同的。

所謂的平場(chǎng)校正就是校正這些不一致性。平場(chǎng)校正就是通過(guò)改變每個(gè)像元響應(yīng)直線的斜率（即信號(hào)增益Gain）和偏移（即信號(hào)偏移量Offset），使所有像素點(diǎn)的響應(yīng)直線相同。

最常用的平場(chǎng)校正方法是“兩點(diǎn)校正法”，方法的前提是像素響應(yīng)為線性（直線）。

l  首先相機(jī)對(duì)暗場(chǎng)（即無(wú)光照射）進(jìn)行一次曝光，得到每個(gè)像元的偏移（Offset）；接下來(lái)在均勻光照條件曝光，得到均勻場(chǎng)圖像，最好能夠使所有像素的計(jì)數(shù)值接近滿井容量；

l  最后用均勻光場(chǎng)圖像減去暗場(chǎng)圖像，用相減后圖像的像素技術(shù)平均數(shù)值除以各像素計(jì)數(shù)值，得到增益（Gain）校正系數(shù)，將各像素的校正系數(shù)保存下來(lái)。

l  圖像校正：實(shí)際獲取圖像時(shí)，先獲取相同曝光時(shí)間的本底圖像，再獲取圖像，扣除本底圖像，扣除本底后的圖像各像素計(jì)數(shù)值乘以校正系數(shù)，就得到校正后的圖像。

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