RLE-RI01 光電成像系統參數測試與校正實驗

實驗簡介

基于CCD成像器件的光電成像系統已經廣泛應用于民用、工業、領域。在實際使用中，需要根據行業標準EMVA1288的要求檢測每個成像系統的量子效率、暗電流、線性度、不均勻性、光譜響應度進行測量和校正。本實驗系統基于通用工業檢測與校正系統構架，核心部件選用美國藍菲公司產品，適合光電、物理、測控等專業光電檢測相關課程研究性實驗課程使用。

實驗內容

1、相對量子效率曲線測試實驗；
2、不均勻度測試實驗；
3、線性度測試實驗；
4、暗噪聲評估實驗；
5、相機暗場校正實驗；
6、相機平場校正實驗；
7、相機白平衡校正實驗。

知識點

CCD光電成像系統、相對量子效率、線性度、暗噪聲、不均勻度、DSNU、PRNU 、暗場校正、平場校正、光譜相應、白平衡校正。

選配設備參數

1、計算機（基本配置）。
2、單反相機及鏡頭。

主要設備參數

1.高色溫光源：
高亮白光LED光源，P>1W，色溫6000K，帶散熱片和風冷裝置，1.5英寸接口，可直接安裝在積分球上。
2. 低色溫光源：
高亮白光LED光源，P>1W，色溫3000K，帶散熱片和風冷裝置，1.5英寸接口，可直接安裝在積分球上。
3. 多波長集成LED光源：
集成八種波長的單色LED，主波長分別為：735nm，665nm，629nm，592nm，530nm，500nm，475nm，450nm。通過調節各波長LED的發光強度，可以在可見波段模擬任意想要的光譜形狀輸出。
4. 多路LED驅動電路，恒流輸出，可通過串口通訊控制電流在0~1A范圍內調節。
5. 積分球：
直徑:8英寸，出光口直徑：2英寸，Spectraflect涂層，反射率>96%，工作波長300~2400nm，工作溫度-20~100℃，激光損傷閾值1.7J/cm2。
6. 黑白CMOS相機：
分辨率752X480，1/3”，C接口，60fps,Global Shutter，USB2.0接口，開放白平衡參數設置。
7. 黑白CMOS相機：
分辨率1280X1024，1/2”，C接口，30fps Rolling Shutter，USB2.0接口。
8. 成像鏡頭：f=4~12mm，F1.4，近紅外透過率增強鍍膜。
9. 光譜探測器
可直接安裝在：積分球上使用，光譜探測范圍350-1000nm，光譜分辨率1.5nm，信噪比250:1。
10.測試軟件:
相對量子效率測試模塊：可自動調節光源發光強度和機器視覺相機的曝光時間，使相機在不同波長光源的照明下始終工作于合適的飽和度。可控制多波長LED光源依次點亮各個波長LED，并計算獲得在各個波長下的相對量子效率并擬合繪制相對量子效率曲線。線性度測試模塊：可控制光源工作于不同的發光強度，并計算相機的響應，從而繪制相機的響應曲線，計算相機的非線性度。暗噪聲測量模塊：評估相機在不同曝光時間下的暗噪聲水平。DSNU測量模塊：根據EMVA1288標準的規定計算DSNU參數。PRNU測量模塊：根據EMVA1288標準的規定計算PRNU參數。暗場校正模塊：根據暗噪聲測量模塊的計算結果，對相機圖像進行暗噪聲扣除并顯示圖像。平場校正模塊：通過調節光源輸出強度，獲得相機各個像素各自的響應曲線，并進行平場校正，使得相機安裝配比，鏡頭后，能獲得平場輸出。
白平衡模塊：根據不同色溫的輸入白光光源的特性，調節相機圖像RGB的配比，實現相機圖像在不同色溫下的白平衡。
11.實驗手冊及保修卡