TDI-CMOS成像系統研究及MTF模型分析.pdf

1、傳統線陣圖像傳感器以一維線陣像素,采用掃描成像獲取二維圖像,但由于像素和拍攝物體間存在相對運動,成像性能受限于光照強度、像素曝光時間和運動速度。時間延遲積分技術,采用面陣像素結合掃描成像方式,對成像物體多次曝光累加等效延長曝光時間,提高了成像信噪比,更適用于低光照高速成像領域TDI-CMOS圖像傳感器具有與CMOS工藝兼容、高集成度、低功耗、抗輻照等特點,正成為研究和應用的熱點,基于TDI-CMOS圖像傳感器成像系統及其成像質量的研究也

2、具有重要的意義。本文研究了TDI-CMOS成像系統質量評價調制傳輸函數模型,并設計了一種TDI-CMOS成像系統。
　　本文首先在對TDI-CMOS圖像傳感器成像系統研究的基礎上,建立了成像系統仿真模型,然后對TDI-CMOS成像系統調制傳輸函數進行了建模分析,探討了像素有效感光比、掃描效率、讀出效率、速度失配比和累加級數對成像系統調制傳輸函數的影響,其次,分析了多次采樣疊加下成像系統的調制傳輸函數模型,探討了采樣次數和疊加次數對

3、成像質量的影響。本文還基于TDI-CMOS圖像傳感器設計了TDI-CMOS成像系統,研究了成像系統設計中的關鍵技術,具體完成了成像系統硬件電路設計、主控SOPC設計和機械運動裝置設計實現。本文中TDI-CMOS成像系統調制傳輸函數的建模分析對TDI-CMOS圖像傳感器及成像系統設計優(yōu)化具有一定的參考意義。本文實現的TDI-CMOS成像系統提供了圖像傳感器和拍攝物體間最大3m/s的相對運動條件,在多種累加級數下可正常成像,最大可實現128