APS星敏感器探测灵敏度的因素分析
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admin
2019-06-03 00:00

基于CMOS技术的APS图像传感器在20世纪90年代初期迅速发展。 CMOS图像传感器采用超大规模集成电路的制造工艺,具有高集成度,克服了CCD的上述相关问题。与CCD相比,它具有集成度高,功耗低,可靠性高,抗辐射能力强的优点。

随着CMOS技术的成熟和技术的不断发展,APS图像传感器逐渐克服了以往照度灵敏度,信噪比等方面的局限。在这个阶段,APS器件在许多性能方面已经相当于CCD 。

APS星敏感器是未来星敏感器的发展趋势。本实用新型具有体积小,重量轻,功耗低,精度高的特点,弥补了目前国内主流CCD星敏感器大容量,高功耗的不足,是国内发展趋势。未来几年和国外。

由于CMOS技术工艺和有源像素的结构特性,APS图像传感器的工作原理,操作和读取模式以及噪声类型与CCD有很大不同,在空间应用中仍有许多未决应用,如:星敏感器。其检测灵敏度低,突出了研究问题。

由于APS图像传感器的像素内部的集成放大电路,填充因子减小。因此,与CCD相比,APS的固有像素结构特性决定了其低灵敏度。

灵敏度是星敏感器的重要指标。它是确保星敏感器功能,姿态输出精度和捕获概率性能的基础和前提。高灵敏度APS电路是APS星敏感器的关键技术,是实现高精度,高数据更新率的重要保证。

APS星敏感器探测灵敏度的因素分析

影响APS星敏感器检测灵敏度的因素

(1)光学系统的影响。检测灵敏度与光学透镜透射率,光学系统孔径和星点图像点能量浓度的强度有关。由于设计通常要求F“#=f/D恒定,光学系统的孔径增加,焦距增加,这增加了系统的重量。单独添加D将导致光学设计的困难系统。星敏感器的总体设计和光学系统设计的局限性。星点图像光斑能量的浓度受质心算法的限制,一般不能超过0.5。

(2)APS参数大小的影响。 APS的量子效率和填充因子越高,APS中的信号电子数越高,灵敏度越高。一般APS的量子效率Qe为0.3-0.7,填充因子Km为0.3-0.7。一些器件还提供量子效率和填充因子的产品。此外,APS噪声水平对灵敏度有很大影响,可以通过冷却APS设备,使用相关双采样技术和软件去噪(如固定图像噪声)来降低灵敏度。

(3)背景辐射对检测灵敏度几乎没有影响。当在信号处理中使用阈值处理时,可以滤除背景噪声。

(4)信噪比阈值的影响。信噪比阈值越大,检测率越高,但检测灵敏度会降低。

(5)整合时间。积分时间越长,灵敏度越高。但是,如果积分时间过长,系统更新速度会降低,图像拖尾会发生,这会降低图像质心的准确性,影响测量精度。 小编推荐阅读:

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