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1、_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用摘要在用 CCD 相机进行目标探测时,多数情形下目标的背景具有肯定的照度,这个照度会对探测结果产生影响；为了明白背景对探测结果的影响,通过建立 CCD 相机三维噪声模型及其测试系统,在不同光照条件下对CCD 相机的空间噪声进行了测量与分析；给出了测试系统的结构框图和部分测试结果,得到了对 CCD 空间噪声随光照度变化规律；测试结果说明：随着CCD 相机光敏面光照度的提高,空间噪声上升,符合CCD 相机的实际性能；设计采纳新型三维噪声成像器件与运算机图像采集卡结合,实现了时空域噪声相统一的三维噪声测试技术,这种处理方
2、法的运算速度快,信息 容量大,测试精度高,测量结果能以数字或图像直观的显示,成为一种自动化测试 程度较高的微信号检测系统；噪声特性的评判是成像系统综合性能评判的重要环节；分析噪声特性可进一步深刻熟悉成像的特性,为研制新型光电成像系统以及成像系统的质量评判供应切实牢靠的客观依据；CCD 相机信号产生的电噪声和光学噪声均被描述为时间域随机过程和空间域随机过程,所以在成像系统中,图像噪声实际上应按时 空域随机过程统一描述；成像系统在图像信号输出时相伴着各种噪声即时空同一的随 机噪声；关键词 ：CCD 相机；空间噪声_精品资料_ - - - - - - -第 1 页,共 37 页_归纳总结汇总_ -
3、- - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用Abstract To study the influence of background on detection,a 3-D noise model and a measurement system were established .The temporal noise and spatial noise of CCD camera were measured and analyzed at different illuminances. The block diagram of the test system and some
4、test results are given.The dominant noise which influences the output quality of CCD image was found ,the dependence of temporal noise and spatial noise on illuminance was obtained .Measurement resulte indicate that the spatial noise increase with the increase of illuminance on the active area of CC
5、D camera. It is consistent with the performance of CCDcameras.New 3d design using imaging device and computer image noise, realize the combination acquisition card when the airspace of the unification of noise noise test technology, the three-dimensional processing method of computing speed, informa
6、tion capacity, high precision measurement results, with digital or image visual display, become a high degree of automation of signal detection system.Noise characteristics of evaluation is the comprehensive evaluation imaging system is the important link. Analysis of noise characteristics can be fu
7、rther understanding the characteristics and development for imaging optoelectronic imaging system and imaging system provides a feasible and reliable quality evaluation of the objective basis. CCD camera electrical noise signals are described and optical noise for time domain stochastic process and
8、spatial domain in stochastic process, so the image noise imaging system, should be timely airspace stochastic process in unified description. Imaging system in image signal output with various noise is the same space-time random noise.Key words:CCD camera； spatial noise _精品资料_ - - - - - - -第 2 页,共 3
9、7 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用目录摘要ABSTRACT 第一章绪论 11.1 噪声讨论背景 1 1.2 噪声讨论现状 1 1.3 图像噪声的分类 1 1.4 图像系统中常见的几种噪声 3 1.5 图像系统噪声的特点 4 其次章 CCD 工作原理 62.1 电荷耦合器件及其工作原理 6 2.2CCD 图像传感器 10 2.3 图像传感器的应用 10 第三章空间噪声 123.1 三维噪声测量模型 12 3.2 图像灰度修正 13 3.3 灰度校正 13 3.4 测量系统 14 3.5 空间噪声测量与分析 14 第四章结论 26参考文献 27_
10、精品资料_ 致谢 2829第 3 页,共 37 页附录 A：空间噪声相关程序- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用第一章绪论1.1 噪声讨论背景 噪声特性的评判是成像系统综合性能评判的重要环节；分析噪声特性可进一步深 刻熟悉成像的特性,为研制新型光电成像系统以及成像系统的质量评判供应切实牢靠 的客观依据； CCD 相机信号产生的电噪声和光学噪声均被描述为时间域随机过程和空 间域随机过程,所以在成像系统中,图像噪声实际上应按时空域随机过程统一描述；成像系统在图像信号输出时相伴着各种噪声即时空同一的随机噪声；1.2 噪声讨论现状
11、噪声可以懂得为“ 阻碍人们感觉器官对所接收的信源信息懂得的因素” ；例如 一幅黑白图片,其平面亮度分布假定为,那么对其接收起干扰作用的亮度分布即可 称为图像噪声；活动的黑白电视图像噪声可以表示为；彩色电视图像噪声可以表示 为；但是,噪声在理论上可以定义为“ 不行猜测,只能用概率统计方法来熟悉的随 机误差” ；因此将图像噪声看成是多维随机过程是合适的,因而描述噪声的方法完 全可以借用随机过程的描述,即用其概率分布函数和概率密度分布函数；但在很多 情形下,这样的描述方法是很复杂的,甚至是不行能的；而实际应用往往也不必 要；通常是用其数字特点,即均值方差,相关函数等；由于这些数字特点都可以从 某些方
12、面反映出噪声的特点；目前大多数数字图像系统中,输入图像都是采纳先冻结再扫描方式将多维图像 变成一维电信号,再对其进行处理、储备、传输等加工变换；最终往往仍要在组成 多维图像信号,而图像噪声也将同样受到这样的分解和合成；在这些过程中电气系 统和外界影响将使得图像噪声的精确分析变得非常复杂；另一方面图像只是传输视 觉信息的媒介,对图像信息的熟悉懂得是由人的视觉系统所打算的；不同的图像噪 声,人的感觉程度是不同的,这就是所谓人的噪声视觉特性课题；图像噪声在数字图像处理技术中的重要性越来越明显,如高放大倍数航片的判 读,射线图像系统中的噪声去除等已经成为不行缺少的技术步骤；1.3 图像噪声的分类 一、
13、图像噪声按其产生的缘由 外部噪声,即指系统外部干扰以电磁波或经电源串进系统内部而引起的噪声；如电气设备,天体放电现象等引起的噪声；内部噪声：一般又可分为以下四种：_精品资料_ - - - - - - -第 4 页,共 37 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用）由光和电的基本性质所引起的噪声；如电流的产生是由电子或空穴粒子 的集合,定向运动所形成；因这些粒子运动的随机性而形成的散粒噪声；导体中自 由电子的无规章热运动所形成的热噪声；依据光的粒子性,图像是由光量子所传 输,而光量子密度随时间和空间变化所形成的光量子噪声等；）电器的机械运动产生的噪声；
14、如各种接头因抖动引起电流变化所产生的 噪声；磁头、磁带等抖动或一起的抖动等；）器材材料本身引起的噪声；如正片和负片的表面颗粒性和磁带磁盘表面 缺陷所产生的噪声；随着材料科学的进展,这些噪声有望不断削减,但在目前来 讲,仍是不行防止的；）系统内部设备电路所引起的噪声；如电源引入的沟通噪声；偏转系统和 箝位电路所引起的噪声等；二、图像噪声从统计理论观点 平稳和非平稳噪声两种；在实际应用中,不去追究严格的数学定义,这两种噪 声可以懂得为：其统计特性不随时间变化的噪声称其为平稳噪声；其统计特性随时 间变化而变化的称其为非平稳噪声；三、按噪声幅度随时间分布形定义如其幅度分布是按高斯分布的就称其为高斯噪声
15、,而按雷利分布的就称其为雷 利噪声 ；四、按噪声频谱外形来命名如频谱匀称分布的噪声称为白噪声；频谱与频率成反比的称为1/f噪声；而与频率平方成正比的称为三角噪声等等；另外按噪声和信号之间关系可分为加性噪声 和乘性噪声；前者如放大器噪声等；每一个象素的噪声不管输入信号大小,噪声总 是分别加到信号上；后者如光量子噪声,胶片颗粒噪声等；由于载送每一个象素信 息的载体的变化而产生的噪声受信息本身调制；在某些情形下,如信号变化很小,噪声也不大；为了分析处理便利,经常将乘性噪声近似认为是加性噪声,而且总是 假定信号和噪声是相互统计独立；五、依据影响图像质量的噪声源 第一,是记录在感光片上的图像会受到感光颗粒噪声的影响；其次,图像从光学到电子形式的转换是一个统计过程由于每个图像元素接收到的光子数目是有限的）；最终,处理信号的电子放大器会引入热噪声；人们为建立这三类噪声的模型 进行过大量讨论；_精品资料_ - - - - - - -第 5 页,共 37 页
