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基于LED的CCD光强响应特性测定
作者：甘振华 杜民 高跃明 来源：《中国测试》2016年第12期
摘 要：针对电荷耦合器件（charge-coupled device，CCD）的光强响应曲线的测量，提出采用大功率LED作为线性光源，设计基于成像方式的光强响应信号的测量装置。通过控制恒流激励电流大小来调节LED的辐射输出并测量CCD的响应数据。根据CCD响应信号拟合出对应的光强响应曲线，并建立光电响应模型分析CCD饱和与非饱和的响应特性。实验结果表明：CCD的光强响应受到LED发光角和辐射模式的影响，当采用LED作为CCD光强响应测量的线性可调光源时，不能忽视LED光强分布的近朗伯特性；同时，H694C-II相机输出灰度值大于61 713时CCD ICX694AL的光强响应曲线出现较明显的饱和非线性，但在非饱和区域CCD具有优良的线性响应特性。
关键词：光强响应；电荷耦合器件；成像方式；大功率LED；非线性 文献标志码：A 文章编号：1674-5124（2016）12-0121-05
因此，以LED为线性可调激励光源的CCD光强响应特性的测量，因为LED发光的近朗伯特性，其光轴与CCD成像主轴夹角θ，以及辐射模式m值的差异，影响了CCD的光强响应信号的大小。为避免LED光强分布近朗伯特性的影响并简化测量过程中的函数关系，应确保LED光轴与CCD成像主轴的夹角为0°。 3 结束语
针对CCD光强响应曲线的测量，采用大功率LED作为线性可调光源，设计基于成像方式的光强响应测量装置。通过偏转LED光轴与CCD成像主轴之间的夹角，分别测量LED的出光角在0°、30°、60°和80°时对应的CCD光强响应数据，并通过最小二乘法进行曲线拟合。实验结果表明：CCD的光强响应受到LED发光角θ和辐射模式m值的影响，当采用LED作为CCD光强响应测量的线性可调光源时，不能忽视LED光强分布的近朗伯特性；同时CCD的光强响应进入饱和区域时，由于像素的光电响应出现饱和，以及垂直溢漏技术的电荷泄放，使得CCD光强响应曲线出现较为明显的饱和非线性，但在非饱和区域， CCD ICX694AL具有优良的线性响应特性。 参考文献
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