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為了提高高速CMOS 圖像傳感器的成像質量,降低圖像傳感器暗電流和隨機噪聲,介紹了采用半導體制冷方法設計的高幀頻CMOS 數字攝像機成像系統(tǒng),并針對該相機系統(tǒng)設計出結構一體化的多級半導體制冷器,實現了制冷量可控。實驗結果表明,圖像傳感器制冷后的溫度與環(huán)境溫度的溫差最大可達40 ℃;通過降低傳感器溫度很大程度上減少了暗電流固定模式噪聲和瞬態(tài)隨機噪聲;此外,在攝像機內硬件實現了彩色濾波陣列轉換和列向非均勻性校正,使輸出圖像信噪比提高了6 dB。該相機系統(tǒng)具有集成度高,結構緊湊,高分辨率,高幀頻,高信噪比,寬動態(tài)范圍,成像質量好等特點。
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