[发明专利]拖曳亮影现象补正方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学测量中所应用的补正方法，特别涉及一种拖曳亮影(smear)现象补正方法。

背景技术

在光学量测的技术领域中，由于部分电荷耦合器(Charge Coupled Device；CCD)，例如行间转换电荷耦合器(Interline Transfer Charge Coupled Device；IT CCD)，以及框幅式转换电荷耦合器(Frame Transfer Charge Coupled Device；FTCCD)，是采用电子式快门而无实体快门机构阻断光线，在取像结束进行数据传输的同时，光线仍会持续射入CCD并一并受CCD感应，在感测影像中形成至少一拖曳亮影(smear)。

请参阅图1至图1B，其是CCD光线感应原理的逻辑示意图。如图所示，以IT CCD为例，CCD包含一第一数量(w)个CCD感应栏1(于此以w＝4为例)，各CCD感应栏1又包含一第二数量(h)个CCD感应胞(Cell)11(于此以h＝5为例)，使CCD具有w×h个上述的CCD感应胞11，而使CCD的感测影像会具有w×h个分别对应于上述w×h个CCD感应胞11的像素。

各CCD感应胞11包含一感光胞111与一电荷暂存胞(Charge Register)112。感光胞111是用以感应入射光线，并将入射光线转变为一感应电荷量4。电荷暂存胞112电性连结于感光胞111以接收该感应电荷量4。另外，CCD感应栏1中的h个电荷暂存胞112串联成一位移缓存器(Shift Register)2，位移缓存器2电性连结于一读出缓存器(Readout Register)3。

当一曝光取像行程结束，CCD感应栏1中的h个感光胞111会同时将所具有的感应电荷量4(图中以一黑色圆点做代表)传送至所对应的电荷暂存胞112。接着，如图1A所示，位移缓存器2会将感应电荷量4依序位移传送至读出缓存器3，以供读出缓存器3对该些感应电荷量4进行读取(Readout)动作，藉以将其转换为数值。以上为CCD感应光线的基本状况。

其中，位移缓存器2将感应电荷量4依序位移传送至读出缓存器3，是指同步将所有电荷暂存胞112中的感应电荷量4向读出缓存器3位移一个像素单位。换以言之，即为将最靠近读出缓存器3的电荷暂存胞112中的感应电荷量4传送至读出缓存器3，其余电荷暂存胞112中的感应电荷量4依序由原本所属的电荷暂存胞112，传送至排列于原本所属的电荷暂存胞112下方的电荷暂存胞112。举例而言，第5个电荷暂存胞112将所具有的感应电荷量4位移传送至第4个电荷暂存胞112，第4个电荷暂存胞112将所具有的感应电荷量4位移传送至第3个电荷暂存胞112，依此类推。

接着，请参阅图2与图2A，其是在一清除行程中，CCD运作的逻辑示意图。在前述的曝光取像行程开始前，感光胞111有可能因为感应到若干杂光而产生一未曝光感应电荷量5(图中以一点状剖面线所填充的圆点做代表)。该些未曝光感应电荷量5为不需要的多余电荷，因此必须先进行一清除(Reset)行程将其清除。如图所示，在清除行程中，该h个感光胞111会同时将所具有的未曝光感应电荷量5传送至所对应的电荷暂存胞112，再利用位移缓存器2将未曝光感应电荷量5依序位移传送至读出缓存器3，并通过读出缓存器3将该些未曝光感应电荷量5清除掉。

相较于图1至图1B所显示的曝光取像行程结束后CCD感应栏1的作动叙述，在图2与图2A所叙述的清除行程中，相异之处在于未曝光感应电荷量5被位移至读出缓存器3后，读出缓存器3并不会对该未曝光感应电荷量5进行读取动作。取而代之地，则是将其直接清除。因此，位移缓存器2每次依序位移传送未曝光感应电荷量5所耗用的单位时间，会较依序位移传送感应电荷量4所耗用的单位时间来的短。

请参阅图3，其是CCD光学测量行程中，简易时间轴的示意图。如图所示，在清除行程中，位移缓存器2是在每一位移清除时间Δτ₂将未曝光感应电荷量5向读出缓存器3位移传送，在一曝光时间τ进行曝光取像行程，并在每一位移读取时间Δτ₁将感应电荷量4向读出缓存器3位移传送。其中，由于未曝光感应电荷量5被传送至读出缓存器3后并不会被花时间读取，可快速进行下一轮位移传送，因此位移清除时间会较位移读取时间来的短。