[发明专利]一种超高速双帧图像获取方法

摘要

本发明提供一种超高速双帧图像获取方法，它可以分为曝光时间的控制和CCD高速双帧图像采集两个方面内容。CCD曝光时间的控制过程通过像增强器实现入射光的导通或者阻断，主要用于调节两次曝光时间的长短、开启或者终止CCD光敏区像素的曝光。CCD高速双帧图像采集过程涉及到一种特殊的CCD电荷转移方法和时序驱动方法，与常规的CCD工作过程不同，CCD先进行两次曝光，然后将两次产生的光生电荷分别存储在光敏区像素和垂直寄存器中，最后再连续输出这两帧图像。本发明方法两帧图像之间的采集间隔仅与第一次曝光的光生电荷转移到垂直寄存器的时间有关，时间间隔可以达百纳秒级。

主权项

一种超高速双帧图像获取方法，其特征在于：包括以下步骤：1]系统处于等待门控选通信号的状态，此时，像增强器处于关闭状态，CCD处于不断清零状态，CCD光敏区不累积光生电荷；所述系统是基于行间转移型CCD设计的图像采集系统或数字分幅相机高速成像系统，其光敏区像素与垂直寄存器一一对应，并且相间排列；2]门控选通信号到达，像增强器开启，CCD跳出清零状态，光敏区像素开始第一次曝光；3]第一次曝光结束后，像增强器关闭，将CCD光敏区产生的光生电荷转移到垂直寄存器中，则第一次曝光的图像数据被暂时存储在垂直寄存器中；4]光生电荷转移完成后，第二个门控选通信号到达，像增强器再次开启，使CCD光敏区像素开始第二次曝光，在CCD光敏区产生新的光生电荷；5]像增强器再次关闭，入射光被阻断，使CCD光敏区像素停止曝光；6]将暂存垂直寄存器中的第一帧图像数据经过水平寄存器读出，第二帧图像仍然在光敏区保持不动；7]第一帧图像数据经过水平寄存器读出后，将CCD光敏区的光生电荷转移到垂直寄存器中，即将第二次曝光的图像数据转移到垂直寄存器中；8]将垂直寄存器中的第二帧图像数据经过水平寄存器读出。