[发明专利]一种粒子辐照CIS后饱和暗信号的测试方法及测试系统

说明书

本发明涉及一种辐射效应测试方法及测试系统，具体涉及一种粒子辐照CIS后饱和暗信号的测试方法及测试系统，解决现有的大部分测试方法及测试系统均采用离线测量，无法反映真实运行状态下的待测CMOS图像传感器的饱和暗信号的技术问题。该粒子辐照CIS后饱和暗信号的测试系统，包括辐射源、控制器、处理器、支架、依次设置于支架上的辐照板、CMOS图像传感器插座；辐照板与CMOS图像传感器插座电连接；CMOS图像传感器插座用于安装待测CMOS图像传感器；待测CMOS图像传感器位于辐射源的出射光路上；辐照板与控制器、处理器依次电连接；辐射源用于诱发待测CMOS图像传感器产生辐照损伤效应，导致待测CMOS图像传感器暗信号发生变化。

技术领域

本发明涉及一种辐射效应测试方法及测试系统，具体涉及一种粒子辐照CIS后饱和暗信号的测试方法及测试系统。

背景技术

待测CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor，CIS)是一种采用CMOS工艺，将图像传感器的光敏元件、放大器、A/D转换器、存储器、数字信号处理器和计算机接口电路等集成在一块硅片上的固态成像器件，在图像采集与信号处理方面具有独特的优势。因其具有低功耗、低成本、高集成度、高稳定性和可靠性、空间抗辐射能力强等优点，所以逐渐取代CCD，被广泛应用于遥感成像、星敏感器和太阳敏感器等卫星图像采集处理方面。

工作在空间辐射环境中的待测CMOS图像传感器，均会受到质子、电子和重离子等的辐射损伤，严重时甚至导致待测CMOS图像传感器功能失效，对航天器成像系统在轨正常运行与效能发挥及辐射环境中的呈现监测系统构成严重威胁。

辐射损伤包括电离损伤和位移效应，两者都会导致待测CMOS图像传感器暗信号的退化，影响待测CMOS图像传感器的性能。因此研究待测CMOS图像传感器饱和暗信号是待测CMOS图像传感器性能考核的重要敏感参数之一。为了解和分析待测CMOS图像传感器在辐照后饱和暗信号的值，通常在地面对待测CMOS图像传感器进行辐射效应实验模拟，但现有的大部分测试方法及测试系统均采用离线测量，无法反映真实运行状态下的待测CMOS图像传感器的饱和暗信号。

发明内容

本发明的目的是针对现有的大部分测试方法及测试系统均采用离线测量，无法反映真实运行状态下的待测CMOS图像传感器的饱和暗信号的技术问题，而提供一种粒子辐照CIS后饱和暗信号的测试方法及测试系统。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种粒子辐照CIS后饱和暗信号的测试系统，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)试验前准备

安装待测CMOS图像传感器，并使待测CMOS图像传感器完全工作在暗场环境下；

2)获取辐照后暗场图像

2.1、设置待测CMOS图像传感器的曝光时间，在不同曝光时间下对待测CMOS图像传感器进行辐照，当达到待测CMOS图像传感器累积剂量点时，停止辐照，开始采集不同曝光时间下待测CMOS图像传感器辐照后数据，获得辐照后暗场图像；

2.2、计算辐照后暗场图像中每帧图像的平均暗信号，得到辐照后平均暗信号随曝光时间的变化曲线；

3)获得辐照后暗场图像的饱和暗信号

判断辐照后平均暗信号随曝光时间的变化曲线的暗信号是否达到饱和；

若未达到饱和，则重新设置待测CMOS图像传感器的曝光时间，返回步骤2.1；

若达到饱和，则得到该曝光时间下对应的暗信号，作为饱和暗信号。

进一步地，步骤3中，所述暗信号是否达到饱和具体为：