CCD相機(jī)的噪聲分析

噪聲是電子圖像系統(tǒng)中不希望產(chǎn)生的信號(hào)成分。CCD作為一種圖像傳感器，無(wú)論是線陣還是面陣結(jié)構(gòu)，其中混雜有各種噪聲，因此大大影響了CCD在高精度測(cè)量領(lǐng)域中的應(yīng)用。CCD信號(hào)的噪聲處理，就是要盡可能消除這些高聲干擾，而又不損失圖像細(xì)節(jié)，一邊準(zhǔn)確的提取各像元中的信號(hào)成分。

CCD噪聲有兩個(gè)來(lái)源方面，一個(gè)是CCD漸漸本身所固有的噪聲，如暗電流噪聲、電荷轉(zhuǎn)移噪聲等等，在一個(gè)就是CCD工作中的各種噪聲干擾，如KTC噪聲等。CCD圖像傳感器的輸出信號(hào)是空間采樣的離散模擬信號(hào)，對(duì)CCD信號(hào)處理的目的就是在不損失圖像細(xì)節(jié)的前提下盡可能消除噪聲和干擾，以提高信噪比，獲取高質(zhì)量的圖像。

在CCD中存在以下幾種主要噪聲：

（1）       光子噪聲：此種噪聲是有光子的性質(zhì)決定的，通常在低照度攝像時(shí)會(huì)比較嚴(yán)重。

（2）       散粒噪聲：散粒噪聲于頻率無(wú)關(guān)，在所有頻率范圍內(nèi)有均勻的功率分布。在低照度、低反差條件下，當(dāng)其他噪聲被各種方法抑制后，散粒噪聲將成為CCD的主要噪聲，并決定了器件的極限噪聲水平。美國(guó)的就能克制這種噪聲。

（3）       轉(zhuǎn)移噪聲：CCD中的點(diǎn)好報(bào)的電荷未進(jìn)行完全轉(zhuǎn)移，一部分電荷殘留在里面，后來(lái)成為電荷抱的噪聲干擾。引起轉(zhuǎn)移噪聲的根本原因是轉(zhuǎn)移損失、界面態(tài)俘獲和體態(tài)俘獲。

（4）       暗電流噪聲：暗電流分為擴(kuò)散暗電流和表面暗電流。擴(kuò)散暗電流產(chǎn)生于CCD的導(dǎo)電溝道區(qū)域，其擴(kuò)散長(zhǎng)度越短，暗電流越大，表面暗電流是指一個(gè)電子能夠在熱激發(fā)下從界面態(tài)越跳到導(dǎo)帶，形成自由電子后又被勢(shì)阱當(dāng)做暗點(diǎn)和收集起來(lái)形成了電流。這種電流即使在無(wú)光的情況下也存在。

美國(guó)(Quantum Scientific Imaging）公司生產(chǎn)的科學(xué)級(jí)、熱電廣泛應(yīng)用于天文學(xué)、醫(yī)學(xué)和工業(yè)成像等領(lǐng)域。有著優(yōu)越的性能，寬動(dòng)態(tài)范圍、良好的線性度、很低的噪聲和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)。近二十年來(lái)公司在顧客的需求下研制了能在極其艱難條件下應(yīng)用的高質(zhì)量CCD相機(jī)。目前正在其經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上研發(fā)新一代科學(xué)級(jí)數(shù)碼相機(jī)以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。