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摘要：本发明涉及一种基于图像传感器光谱响应的辐照后相机信噪比退化的快速评估方法，该方法中涉及装置是由图像传感器、夹具、光学镜头、计算机、电源、中性灰背板、反射面光源、光谱照度计和24色标准测试卡组成。该方法首先调整夹具拍摄标准测试卡，调节光学镜头，令测试卡在相机中成像清晰后采集图像，选取标准测试卡中的红绿蓝色块以及第四行的所有灰阶作为分析对象，通过数据处理软件获取所选色块和灰阶的坐标及灰度值信息，然后计算出辐照后相机信噪比的退化率。本发明可以快速评估相机在不同辐照剂量或注量下信噪比的退化程度，方法简单，实用性强。

主权项：1.一种基于图像传感器光谱响应的辐照后相机信噪比退化的快速评估方法，其特征在于该方法中涉及装置是由图像传感器、光学镜头、夹具、计算机、电源、中性灰背板、反射面光源、光谱照度计和24色标准测试卡组成，其中组合相机由图像传感器1和光学镜头3组成，将光学镜头3固定在图像传感器1上搭建组合相机，将组合相机固定在夹具2中，24色标准测试卡6被固定在中性灰背板8上，两侧放置均匀第一反色面光源4和第二反色面光源5，相机外接计算机7进行图像采集，外接电源保持正常工作偏置，在24色标准测试卡6表面放置光谱照度计9，具体操作按下列步骤进行：a、将光学镜头3固定在未经辐照的图像传感器1上，搭建组合相机，并将组合相机固定在夹具2中；b、将标准测试卡6固定在中性灰背板8上，并在中性灰背板8两侧放置第一反射面光源4和第二反射面光源5，将组合相机以及夹具2整体放置在中性灰背板8的正前方，连接图像传感器1与计算机7及电源10，并打开电源10，关闭环境中除装置外所有的照明光源，准备采集图像；c、调整用于固定相机的夹具2的角度和高度，使24色标准测试卡6中心成像于镜头中心，同时调节镜头焦距，使24色标准测试卡6各部分成像清晰；d、将光谱照度计9放置在24色标准测试卡6表面，对24色标准测试卡6表面的光照度进行计量，24色标准测试卡6表面任一点的照度与其中心照度差为0-5％；e、通过计算机设置固定积分时间连续采集图像，给定积分时间下连续采集20张图像；f、将步骤e中采集的20张图像导入数据处理软件Imatest，将步骤d中测量的24色标准测试卡6表面照度值输入到软件Imatest中，在软件Imatest中分别选择24色标准测试卡6上的红绿蓝三个色块以及第四行的各个灰阶；g、通过Imatest软件处理输出步骤f中每幅图像红色色块在RGB坐标系下R值、绿色色块在RGB坐标系下G值、蓝色色块在RGB坐标系下B值以及24色标准测试卡6第四行各个灰阶的灰度值：x19、x20、x21、x22、x23、x24；h、计算步骤g中得到的20张图像红绿蓝色块的R、G、B值的均值R0、G0、B0和各个灰阶的均值其中i＝19,20,21,22,23,24；i、将步骤h中得到的RGB坐标系下的均值R0、G0、B0代入公式1，计算出未辐照时相机成像的信号值Y0；Y0＝0.299×R0+0.587×G0+0.114×B01其中R0、G0、B0分别为步骤h中得到的20张图像红绿蓝色块的R、G、B值的均值；j、将步骤h中得到的各个灰阶的灰度值均值带入公式2中计算出相机的本底噪声N0； 其中为步骤h中得到的测试卡中第四行各灰阶灰度值的均值其中i＝19,20,21,22,23,24；k、测量辐照后的CMOS图像传感器分别在红、绿、蓝光对应波段量子效率的退化率m、n、l，并将其代入公式3中计算辐照后相机成像的信号值Y1；Y1＝0.299×R0×m+0.587×G0×n+0.114×B0×l3其中m、n、l为辐照后图像传感器分别在红、绿、蓝光对应波段的光谱响应退化率；l、测量辐照后的CMOS图像传感器的暗电流Idark，结合步骤e中设置的积分时间t以及器件的转换增益G，代入公式4中计算辐照后相机的暗电流噪声Nd，式5中的N1为辐照后相机的总噪声； 其中Idark为辐照后图像传感器的平均暗电流，G为图像传感器的转换增益，t为步骤e中设置的积分时间；m、将步骤i、j、k、l中得到的辐照前后的信号值Y0和Y1以及本地噪声N0和辐照引入的暗电流噪声Nd带入公式6 其中Y0为辐照前采集的测试卡中的信号值，Y1为辐照后采集的测试卡中的信号值，N0为辐照前组合相机的本底噪声，Nd为辐照后组合相机的暗电流噪声；推导计算不同剂量或注量辐照后相机信噪比的退化率α。

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百度查询： 中国科学院新疆理化技术研究所 一种基于图像传感器光谱响应的辐照后相机信噪比退化的快速评估方法