CCD的触发电路对噪声很敏感,联线尽量越短越好,而且要注意屏蔽。CCD倒不太容易被静电击穿,我用手怎么模都弄不坏:)
沒想到过马路对电子电路也懂,真是人材啊。 >>在VB下编的实验程序
这张大概曝光了多长时间?
静电还是注意一下为好,手先摸金属(框、地),再摸电路。
屏蔽(内部、外部)和电源稳定程度也应该看看有无问题。
去偶有时需要0.1-1uF的独石或CBB电容,电解对高频作用不大。
计算机的辐射干扰很大,无论是通过连接线还是通过辐射。
也许这些都考虑过了,仅做参考,预祝早日成功。 请教:为什么不用CMOS的图象传感器呢?这样不是降低成本了吗?在分辨率的问题上CMOS的图象传感器是不是不如CCD的。灵敏度呢?
真的很厉害
请问一下,做硬件和编软件用了多长时间,AD的ccd片子是demo的吗? 估计是实验中连结线及电源线的静电干扰及高频干扰.希望早些时候走出实验室. 目前干扰还不太明显。分析主要是CCD暗电流造成
今天进行了进一步的编程。取得了很大的进展
首先解决了对比度的问题
先编制了一段代码分析得到的数据中,灰度等级的分布。
确定了灰度等级分布在12544到32768之间(16位采样)
因此通过软件方法除去背低电平。并将灰度等级重新
映射到0-255
下图是分析软件显示
http://qhy.lamost.org/ccddiy/image8-1.jpg 得到了最后的图象。这个图象的对比度已经正常了,并且没有丢失有效的灰度等级
图的左侧的红色曲线表示灰阶分布。蓝线表示最高等级(255)
这张图的曝光时间是5秒
我们可以看到一些CCD特有的现象,比如图象上有一些无
规则分布的热点
点击可以看原图
http://qhy.lamost.org/ccddiy/image7.jpg
这是曝光10秒的图象
可以看到,由于暗电流造成的噪音已经开始增大http://qhy.lamost.org/ccddiy/imageexp10.jpg
这是曝光50秒的图象
并且是在几乎全黑的状态下拍摄。这时候肉眼已经什么都看不到了,注意图象中部的“利”字还隐约可见这时候暗电流造成的噪音已经很明显了。注意左侧面的灰阶显示。已经是一个比较标准的正态分布了。CCD的暗电流就是一个正态分布
http://qhy.lamost.org/ccddiy/imageexp50.jpg 下一步的实现是采用致冷的方法来降低暗电流,这是非常有效的方法,天文里面必须采用。下面的数据说明了这点
根据Kelvin公式
温度 暗电流(暗电流电子/象素*分钟)
20 644
10 158
0 35
-10 7
-20 1.2
-30 0.18
-40 0.024
-50 0.0025
目前CCD工作的温度大概是30度,所以长时间曝光暗电流大是必然的。在解决了暗电流的问题后,再回来考虑其他的干扰影响因素。
关于前面一些同好的问题
1.CCD vs CMOS
其实以前我也研制了一些CMOS,准备用于天文,包括1280*1024
的CMOS,但发现普通CMOS的灵敏度和噪音特性都还比CCD有较大差距。实验中CMOS曝光5秒就几乎饱和了,一片全白。所以目前还不能用于长时间天文曝光。
2.成本问题
我研制这些仪器就是想让大家都能用到高性能,低价格的仪器,以便加速赶上世界业余天文的水平,大家可以看《赤道仪DIY》的帖子。
3.硬件和编程的时间
硬件大概用了2-3天,等制版和AD的芯片用了大概一周,程序到目前为止大概2天。现在只是初步有了效果,不过可能以后要做的工作还很多
4.采用的CCD
用的SONY的CCD,可以参看以前发的帖子 谢谢 qhyphoto !还想请教:接受红外线CCD的灵敏度高还是CMOS的高呢? 了不起,真了不起。向你学习!
最新进展
CCD电路板http://qhy.lamost.org/ccddiy/ccdboard.jpg
目前使用的CCD分辨率为768*494,黑白的。
目前基本已经成功。接着要研制2048*1536的彩色CCD电路
CCD的致冷装置
由半导体致冷片、大散热片、风扇、与CCD背面接触的小金属台以及温度测量芯片组成
http://qhy.lamost.org/ccddiy/cooler.jpg
CCD在冷却后表面出现了冰霜
这对使用是一个很大的问题。CCD的玻璃窗上的霜会影响成象。在停止致冷后会融化产生水珠,可能使电
路发生短路。
http://qhy.lamost.org/ccddiy/ccdcool2.jpg
http://qhy.lamost.org/ccddiy/ccdcool.jpg
致冷实验
这张图是没有致冷拍摄的。温度为10度。曝光时间为50秒。可以看到背景噪音很大,背景平均灰度等级为46http://qhy.lamost.org/ccddiy/exp50s.jpg
这张图采用了致冷。温度为-9度。曝光时间为50秒。
背景非常干净。经测量,背景的灰度等级为0。说明
致冷的效果非常好
http://qhy.lamost.org/ccddiy/exp50scool.jpg 在小镜头和CCD芯片外面包裹一层硬质海绵,要是在海绵上挖孔可能也行。然后加一个离心风扇抽湿,离心风扇震动比较小。以上方法是我原来给CPU超频时用的,你试试吧。短路可不是闹着玩的,前功尽弃哦!
qhyphoto兄,看到你的进展这么快,真高兴呀!!:)
期待你的成功!!
用的散热片真大
试没试过小点,比如和线路板相同面积的时候如何300秒长时间曝光测试(致冷)
曝光时间延长到300秒。把周围的光尽量遮好,避免曝光过度。成象效果很好。
对照片中CCD的光学黑象素区域(CCD中有一些象素是完全遮光的,可以认为是处于完全黑暗中)进行测量,象素的灰度平均值
为1.01。
而前面那张曝光50秒,在温度10度下拍摄的照片中CCD光学黑
象素区域的象素平均值为39.9
因此可以大致计算:在10度与在-9度下,背景噪音的倍数是
(39.9/1.01)*(300/50)=237
http://qhy.lamost.org/ccddiy/exp300scool.jpg 搞个温度控制环路使温度稳定的在合理的区域。