Greateyes CCD相機有哪些圖像校正（Image Correction）方法

1)        暗電流校正（Dark Current Correction）

Greateyes CCD相機每行像素左右設(shè)置有幾個暗像素（啞像素），這些像素被遮蓋，不感光，用于測量曝光過程中累積的暗電流電子數(shù)，以這些啞像素的暗電流電子數(shù)校正像素行的暗噪聲差異。

2)        壞像素校正（Bad Pixel Correction）

對少量感光靈敏度下降的像素，grateyes采用插值法校正這些像素，即用壞像素周圍的像素計數(shù)值乘以輸入的系數(shù)值當(dāng)做壞像素的計數(shù)值。

3)        本底校正（Background Correction）

本底圖像像素的計數(shù)值來自兩個部分：一個是暗電流，一個是環(huán)境光（沒有要測量的光源存在時的光）。如果能完全屏蔽環(huán)境光，則只會有與曝光時間長短有關(guān)的暗電流產(chǎn)生計數(shù)。顯然，本底圖像是隨時間變化的。因此Greateyes圖像獲取控制軟件提供了兩種方式本底圖像獲取方式：

a.         獲取多幀圖像前，獲取一幀本底圖像，曝光時間與要獲取多幀圖像的曝光時間相同。將這幅本底圖像作為所有圖像的本底，予以扣除。

b.         獲取多幀圖像時，每幀圖像獲取前，都獲取一幀本底圖像，曝光時間同每幀要獲取的圖像。每幀都有單獨的本底圖像。

a適合環(huán)境比較穩(wěn)定（環(huán)境溫度很穩(wěn)定、環(huán)境光無顯著變化）的情形；b則相反。

什么是平場校正（Flat Field Correction）

1)        理想情況下，沒有光照射時，CCD相機各像素計數(shù)值（灰度值）應(yīng)該為0，但實際上不為0，且各不相同。原因有1). 偏置的存在，即曝光時間為0，仍有計數(shù)值；2).曝光時間非0時，有暗電流，且各像素的暗電流不一致。對家用CCD相機來說，因為在常溫下工作，特別明顯?？茖W(xué)級CCD一般工作在低溫下，暗電流的影響較小。

如曝光前先測量相同曝光時間的本底圖像，曝光后扣除本底，也就是進行了偏置校正。

2)        理想情況下，CCD受某個波長、強度均勻的光均勻照射時，得到圖像各像素的計數(shù)值（灰度值）應(yīng)該相等，但實際上各像素的值往往會有較大差異。這是因為各像素的響應(yīng)不一致，即各像素對相同波長的光的量子效率不一致。

3)        其它因素導(dǎo)致的不均勻性。例如，如果像素上裝有微透鏡，微透鏡產(chǎn)生的不均勻性。

也就是說，對給定波長的光，當(dāng)橫坐標(biāo)x為入射光子數(shù)、縱坐標(biāo)y為光生電子數(shù)時，CCD像素的實際響應(yīng)曲線是一條截距為正的直線（對給定波長的光，響應(yīng)曲線理論上是一條直線），這條直線的斜率和截距各個像素是不同的。

所謂的平場校正就是校正這些不一致性。平場校正就是通過改變每個像元響應(yīng)直線的斜率（即信號增益Gain）和偏移（即信號偏移量Offset），使所有像素點的響應(yīng)直線相同。

最常用的平場校正方法是“兩點校正法”，方法的前提是像素響應(yīng)為線性（直線）。

l  首先相機對暗場（即無光照射）進行一次曝光，得到每個像元的偏移（Offset）；接下來在均勻光照條件曝光，得到均勻場圖像，最好能夠使所有像素的計數(shù)值接近滿井容量；

l  最后用均勻光場圖像減去暗場圖像，用相減后圖像的像素技術(shù)平均數(shù)值除以各像素計數(shù)值，得到增益（Gain）校正系數(shù)，將各像素的校正系數(shù)保存下來。

l  圖像校正：實際獲取圖像時，先獲取相同曝光時間的本底圖像，再獲取圖像，扣除本底圖像，扣除本底后的圖像各像素計數(shù)值乘以校正系數(shù)，就得到校正后的圖像。

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