ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2008, № 11 · СМЕЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Коррекция геометрического шума МФПУ с помощью аппроксимации методом наименьших квадратов передаточных характеристик матрицы полиномом T-го порядка

Д.С. Брондз1, Е.Н. Харитонова1

1 ФГУП «Особое конструкторско-технологическое бюро «Омега», Великий Новгород, Россия
Полный текст (PDF) EDN KUICBN

Аннотация

В настоящее время самым распространенным и наиболее эффективным среди используемых на практике методов коррекции геометрического шума матричных фотоприемных устройств (МФПУ) является метод линейной, или двухточечной, коррекции. Двухточечная коррекция проводится из предположения, что зависимость выходного сигнала элементов матрицы от входного линейна. В действительности эта зависимость отличается от линейной в большей или меньшей степени для разных элементов. Поэтому полностью устранить неоднородность не удается. В результате исследования, целью которого являлось повышение эффективности коррекции, сделан вывод, что эффективность можно повысить, во-первых, путем повышения порядка полинома, аппроксимирующего передаточные характеристики МФПУ, во-вторых, путем повышения количества точек аппроксимации и использования метода наименьших квадратов для нахождения коэффициентов коррекции. Для доказательства данного утверждения приводится теоретическая и практическая оценка эффективности различных методов коррекции для ПЗС-матрицы KAI-1003 фирмы «Kodak». Исследования показали, что применение полинома второго порядка в системах автоматической обработки информации в качестве аппроксимирующей функции обосновано с точки зрения оптимального отношения эффективности коррекции и количества требуемых вычислительных ресурсов.

Для цитирования

Брондз Д.С., Харитонова Е.Н. Коррекция геометрического шума МФПУ с помощью аппроксимации методом наименьших квадратов передаточных характеристик матрицы полиномом T-го порядка // Журнал радиоэлектроники. – 2008. – № 11.

Литература

  1. Архипов С.А. Коррекция неоднородности чувствительности аппаратуры «Гамма» в условиях эксплуатации./ С.А.Архипов, Н.А.Бутяйкин, В.М.Линько// Системы наблюдения, мониторинга и дистанционного зондирования Земли: Материалы III научно-технической конференции. - М.: МНТОРЭС им.А.С.Попова, 2006, с.18-21.
  2. Болтарь К. О. Тепловизор на основе «смотрящей» матрицы из Cd0,2Нg0,8Te формата 128х128/ К.О.Болтарь, Л.А.Бовина, Л.Д.Сагинов, В.И.Стафеев, И.С.Гибин, В.М.Малеев// Прикладная физика.- № 2.- 1999.
  3. Быков Р.Е. Цифровое преобразование изображений: Учеб. Пособие для вузов/ Р.Е.Быков, Р.Фрайер, К.В.Иванов, А.А.Манцветов; Под ред. Профессора Р.Е.Быкова.-М.: Горячая линия-Телеком.- 2003.- 228 с.
  4. Грузман И.С. Цифровая обработка изображений в информационных системах: Учебное пособие/ И.С.Грузман, В.С.Киричук, В.П.Косых, Г.И.Перетягин, А.А.Спектор.- Новосибисрк: Изд-во НГТУ, 2000. - 168 с.
  5. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие формулы: Пер. с англ./ Н.В. Леви. 6-е изд. - М.: Наука.- 1983.- 172 с.
  6. Дьяконов В.П. MATLAB 5.3.1 с пакетами расширений./ В.П.Дьяконов, И.В.Абраменкова, В.В.Круглов.- Под ред. Проф. В.П.Дьяконова.-М.: Нолидж.-2001.- 880 с.
  7. Лебедев Д.Г. Фильтрация остаточного геометрического и аппаратурного шумов сканирующей матрицы ИК-диапазона с микросканированием.// Д.Г.Лебедев, К.Т.Лыонг Информационные процессы, Том 7, № 3, 2007, с.369-385.
  8. Лыонг К.Т. Методы и алгоритмы эффективного управления обработкой видеоинформации в опто-электронных устройствах. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.- М.- 2007.- 20 с.
  9. Малинин В.В. Моделирование и оптимизация оптико-электронных приборов с фотоприемными матрицами. Электронная версия книги. - Новосибирск: ЦИТ СГГА.- 2005. (http://www.ssga.ru/eossib/)
  10. Мосягин Г.М. Теория оптико-электронных систем: Учебник для студентов по оптическим специальностям/ Г.М.Мосягин, В.Б.Немтинов, Е.Н.Лебедев.- М.: Машиностроение.- 1990.- 432 с.
  11. Пресс Ф.П. Фоточувствительные приборы с зарядовой связью.- М.: Радио и связь.- 1991.- 264 с.
  12. Солина Н.И. Выравнивание чувствительности и исправления метрического шума в тепловизионных изображениях методом двухточечной коррекции.// Информационные технологии моделирования и управления: Междунар. сб. науч. тр.- Под ред. д.т.н., проф. О.Я. Кравца. Вып. 15.- Воронеж: Изд-во «Научная книга», 2004.
  13. Стаценко В.А. Планирование эксперимента, обработка данных и принятие решений: Курс лекций.- Великий Новгород: НовГУ им.Ярослава Мудрого.- 1999.- 105 с.
  14. Стемпковский А. КМОП-фотодиодные СБИС. Перспективная элементная база однокристальных систем приема и обработки информации// Электроника: Нaука, Технология, Бизнес.- 2003.- №2.- с.14-20.
  15. Тарасов В.В. Инфракрасные системы «смотрящего» типа./ В.В.Тарасов, Ю.Г.Якушенко.- М.: Логос, 2004.- 444 с.
  16. Федоткин М.А. Основы прикладной теории вероятности и статистики.- М.: Высшая школа.- 2006.- 368 с.
  17. Форсайт Д. Компьютерное зрение. Современный подход.: Пер. с англ./ Д.Форсайт, Ж.Понс.- М.: Издательский дом «Вильямс».- 2004.- 928 с.
  18. Яне Б. Цифровая обработка изображений.- М.: Техносфера.- 2007.- 584с.
  19. Borovytsky V.N. Residual error after non-uniformity correction// Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics.- 2000.- V. 3, N 1.- P. 102-105.
  20. Burns R.D. Improved techniques for object location with CMOS image sensors. Master's thesis.- University of Waterloo.- 2003.-P.77.
  21. CCD Image Sensor Noise Sources. Application note. Revision 2.1.- Kodak.- 2005.- P.7. (http://www.kodak.com/go/imagers <http://www.kodak.com/go/imagers>)
  22. Kiyoya Y. Most suitable non-uniformity correction method for PiSi SBD detector// SPIE Proc.- 1998.- V.3377.- P.114-121.
  23. Lim S.H. Video processing applications of high speed CMOS image sensors. Ph.D. dissertation.- Stanford University.- 2003.- P.90.