张斐然 董方 刘冰洁 李阳 李春梅 董书莉

“高分七号”卫星双线阵相机暗电流特性分析及校正

张斐然 董方 刘冰洁 李阳 李春梅 董书莉

（北京空间机电研究所，北京 100094）

暗电流的有效去除能够提高相机动态范围，提高相机在低辐照条件下的成像能力。文章对“高分七号”卫星双线阵相机应用的两款CCD各谱段的暗电流及其噪声特性进行了分析，在此基础上分别选取了不同的暗电流估计方法，给出了校正算法的数学模型，利用FPGA开发工具对校正算法进行了实现，应用中分析了影响校正效果的各种因素。使用标定的暗电流估计系数进行暗电流校正，结果显示两台相机的暗电流均得到去除，选取的估计方法合理有效。

电荷耦合器件 暗电流噪声 特性分析 校正算法“高分七号”卫星

0 引言

CCD凭借其良好的光电转换性能，广泛应用于空间军事侦察、地球资源探测和测绘等领域[1]。在实际应用中，由CCD引起的影响相机成像特性的因素很多，暗电流及其噪声是其中的重要组成部分[2]。暗电流指CCD内部少数载流子受热激发产生的电流，它在无光照条件下也能产生，故称其为暗电流。在CCD的输出图像信息中，暗电流成分是多余且无用的信息，特别在低照度条件下，暗电流占CCD输出信号很大比重时，相机成像品质特别是信噪比会受到较大影响。暗电流的去除不仅能够提高相机信噪比和动态范围，还能够大大提高后续光电响应不一致性校正的精度。目前广泛应用的抑制暗电流的方法有两种[3-4]：1）降低CCD器件的工作温度，据理论计算，CCD工作温度每降低10℃，暗电流大小减半，在实际应用中，这种方法能够达到一定效果；……