基于硬件模型的光电系统动态范围优化方法

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专利名称 基于硬件模型的光电系统动态范围优化方法 申请号 CN201611081819.0 专利类型 发明专利 公开(公告)号 CN106657828A 公开(授权)日 2017.05.10 申请(专利权)人 中国科学院西安光学精密机械研究所 发明(设计)人 王浩;周祚峰;闫肃;曹剑中;杨洪涛;张海峰 主分类号 H04N5/355(2011.01)I IPC主分类号 H04N5/355(2011.01)I;H04N5/235(2006.01)I;H04N9/04(2006.01)I 专利有效期 基于硬件模型的光电系统动态范围优化方法 至基于硬件模型的光电系统动态范围优化方法 法律状态 实质审查的生效 说明书摘要 本发明提出一种基于硬件模型的光电系统动态范围优化方法,能够定量分析光电系统中各个环节对动态范围的影响,从而指导设计者快速、准确地配置动态范围输出最佳的光电系统。该基于硬件模型的光电系统动态范围优化方法,配置模数转换器的动态范围大于图像传感器的动态范围的2倍;根据光电系统的应用需求,按照以下数学模型进行针对性的硬件优化: <mrow> <msub> <mi>DR</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>y</mi> <mi>s</mi> <mo>_</mo> <mi>c</mi> <mi>i</mi> <mi>r</mi> <mi>c</mi> <mi>u</mi> <mi>i</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>a</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mrow> <msub> <mi>S</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mi>o</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>i</mi> <mi>r</mi> <mi>c</mi> <mi>u</mi> <mi>i</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <mn>20</mn> <mi>l</mi> <mi>o</mi> <mi>g</mi> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <msup> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </msup> <mi>m</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>m</mi> <mo>+</mo> <mi>&alpha;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>上式中,Vsat是图像传感器的饱和输出电压,S2是图像传感器的光学灵敏度,Qnoise是图像传感器输出的固有噪声,Vcircuit是传感器的硬件电路噪声电压,α是模数转换器固有的噪声,m为模拟增益的倍数,n为数字增益的倍数。

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