王超，甄国涌，单彦虎

（中北大学电子测试技术国家重点实验室，山西太原 030051）

经济社会的发展促进图像采集设备已经从民用发展至工业，并对其图像采集质量以及处理速度提出更高要求[1]。长时间、高负荷、多设备、封闭环境造成的工作环境温度过高已经成为影响图像采集设备稳定的关键因素[2]。暗电流作为光电转换元件的重要性能参数，温度引发热生载流子运动增大暗电流，影响着图像传感器采集的图像质量[3]。

在温度影响下的图像传感器采集到的图像动态范围缩小、对比度降低、亮度变暗。目前针对温度造成的图像质量问题大致可以分为间接校正和直接补偿两种。间接校正使用图像增强等方法进行图像质量的增强[4],其对单幅图像有着很好的增强效果，但对于图像数据流，实时温度和光照等因素使其增强效果有所下降。直接补偿分为物理补偿以及电路和工艺补偿。物理补偿通过增加散热，但因图像采集设备较小而不被适用。电路和工艺补偿通过对图像传感器电路的改进和像素阵元中离子浓度的参杂程度降低温度对暗电流的影响[5-6]，但其对于用户来说实现困难。

因此针对图像传感器性能受温度的影响，提出一种基于FPGA 的图像传感器温漂自补偿方法。通过间接校正和直接补偿的结合，对温度差值补偿后的像素点进行直方图增强，并且运用FPGA 并行度高、运行速度快的优点，由程序自动完成。

1 温漂自补偿理论分析

1.1 差值补偿

温度与暗电流成正相关关系，暗电流与像素值的大小成正相关关系，即温度与像素值成正相关[7]。……