Etude, realisation et caracterisation d'une camera ccd numerique rapide (1000 images par seconde) a memoire integree et pilotable par lien scsi

par MANUEL JUNG

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Bernard Cunin.

Soutenue en 1998

à Strasbourg 1 .

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  • Résumé

    Les progres technologiques s'accelerant dans le domaine des capteurs ccd, notamment en ce qui concerne la resolution spatiale et la cadence d'acquisition, de nouveaux secteurs d'application en imagerie, tels que la video rapide a haute resolution, ont emerge. Le travail decrit dans ce memoire a vise a developper le systeme camrecord, une camera ccd numerique ultra-rapide (1000 images par seconde) de resolution spatiale 512512 pixels, a memoire integree et pilotable par lien scsi. Celle-ci presente la particularite d'integrer le filtre a retard et a simple echantillonnage (rds), technique permettant de supprimer le bruit de prechargement de la diode de lecture et le bruit en 1/f du capteur ccd, bruits predominants en faible flux lumineux. L'effet indesirable de ce filtre etant l'accentuation du bruit thermique, une autre technique, le filtre a retard et a simple echantillonnage apres integration (irds) a ete etudie, portant la dynamique a une valeur proche de 2600, soit une sensibilite compatible a une numerisation de 10 bits. Le camrecord presente d'excellentes performances en termes de sensibilite, de vitesse d'acquisition et de resolution spatiale. Son autonomie obtenue grace a l'integration de la memoire dans la camera, la modularite du systeme permettant d'augmenter aisement la capacite d'enregistrement et la configuration de la camera a partir de l'ordinateur hote par lien scsi en font un ensemble complet et souple. Sa caracterisation a permis de mettre evidence ses performances reelles : le niveau de bruit est inferieur au lsb (0,48 lsb), le bruit de non-uniformite presente un ecart-type de 2,2 lsb (soit une valeur relative inferieure a 1%), la fonction de transfert de modulation vaut 0,56 a une frequence egale a la moitie de la frequence spatiale de capteur ccd et le coefficient relatif integral de non-linearite a ete estime a 2,1%.


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Informations

  • Détails : 206 p.
  • Annexes : 30 ref.

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