TDI CCD视频响应性能的高精度检测

摘  要： TDI CCD主要应用于空间遥感和科学实验中。为了解决TDI CCD性能检测过程中精度不够、检测方法不够准确等问题，提出了一套更为科学而准确的高精度TDI CCD性能检测方法。实验结果表明，暗电流信号和CCD噪声的测量不确定度是以往测量方法的1/10，其他视频响应性能的不确定度也仅为以往测量方法的1/5。该测量方法提高了TDI CCD视频响应的检测精度和准确性。
关键词： 时间延迟积分电荷耦合器件；视频响应；暗电流信号；CCD噪声
       TDI CCD技术的提出已经有很长时间，但是由于其制造成本和制造工艺的原因，其应用范围还不广泛，目前主要应用于空间遥感和科学实验中[1-4]。针对TDI CCD视频响应性能的检测方法很多，但检测准确性和检测精度不够。TDI CCD视频响应性能主要包括暗电流信号、CCD噪声、固定图形噪声和饱和电压等[5]。为了解决TDI CCD性能检测过程中精度不够、检测方法不够准确等问题，本文将增加TDI CCD视频信号的增益和量化位数，并提出了一套更为科学而准确的高精度TDI CCD性能检测方法。
1 TDI CCD视频信号处理功能的改进
     TDI CCD视频信号处理功能的改进如图1所示，可调增益放大器对真实视频信号进行放大，增益可调范围设置为-6 dB～+40 dB，视频AD转换器实现16 bit高量化位数模数转换，可以在高动态范围下完全检测出TDI CCD噪声，实现TDI CCD相机光电性能的高精度检测。
   
   2 制定TDI CCD视频响应性能检测方法
     TDI CCD相机视频响应性能参数包括饱和输出电压、CCD噪声、固定图形噪声、暗电流信号等。TDI CCD视频响应性能检测方法如图2所示，选用发光LED作为光源，发光LED放在光学导轨上，TDI CCD信号处理板放置在光学导轨的终端，通过调整发光LED与TDI CCD之间的距离来改变TDI CCD面的辐射照度，TDI CCD信号处理板输出的高量化位数的数字图像通过Cameralink总线传给计算机进行数据处理。

   

4 实验结果