[发明专利]测定图像传感器量子效率的方法、装置、设备和介质

权利要求书

1.一种测定图像传感器量子效率的方法，其特征在于，包括：

图像传感器通过光纤面板接收来自光源的连续光谱；

所述图像传感器分别在暗场和曝光条件下每间隔单位积分时间获取一幅图像，得到暗场图像组和曝光图像组；所述单位积分时间为第一曝光/暗场图像与第二曝光/暗场图像的获取时间间隔；

将所述曝光图像组的像素值与所述暗场图像组的像素值相减得到所述单位积分时间的数据差值；

获取所述连续光谱经若干特定波长滤光后的图像，通过所述图像传感器定位所述特定波长在所述连续光谱中的特定位置；所述特定波长为所述连续光谱中的任意波长；所述特定位置为所述连续光谱中的任意位置；

通过所述特定位置和所述连续光谱及其与光功率的对应关系，拟合得到光功率曲线；通过所述光功率曲线获取第一波长的光功率值；

根据所述光功率值、所述第一波长、像元尺寸、所述单位积分时间、所述数据差值和转换增益，计算所述图像传感器对应所述第一波长的量子效率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一波长的量子效率QE满足如下公式：

QE＝μ_e/μ_p

其中，μ_e为所述第一波长下单位积分时间内产生的平均光电子数；μ_p为所述第一波长下单位积分时间内产生的入射光子数；

所述平均光电子数满足如下公式：

μ_e＝Δμ/CG

其中，Δμ为所述单位积分时间的数据差值；CG为转换增益。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述转换增益的计算方法包括：保持所述光源不变，调整所述图像传感器的曝光时间；计算每个所述曝光时间下感兴趣区域像素值的时域方差和平均灰度值；以所述平均灰度值为横轴，以所述时域方差为纵轴，绘制曲线图；计算所述曲线图的线性段的斜率，即为所述转换增益。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述入射光子数满足如下公式：

μ_p＝50.34·A·t_exp·λ·E

其中，E为所述光功率值，λ为所述波长，A为所述像元尺寸，t_exp为所述单位积分时间。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述曝光图像组的像素值与所述暗场图像组的像素值相减得到单位积分时间的数据差值，包括：

所述图像传感器在暗场条件下，每间隔单位积分时间t_exp获取一幅暗场图像，得到暗场图像组；所述图像传感器在曝光条件下每间隔所述单位积分时间t_exp获取一幅曝光图像，得到曝光图像组；

所述暗场图像组至少包括第一暗场图像和二暗场图像；所述曝光图像组至少包括第一曝光图像和二曝光图像；像素值相减得到单位积分时间t_exp的数据差值Δμ满足如下公式：

Δμ＝(IMG2-IMG_dark2)-(IMG1-IMG_dark1)

其中IMG1为第一曝光图像的像素值，所述IMG2为第二曝光图像的像素值，所述IMG_dark1为第一暗场图像的像素值，所述IMG_dark2为第二暗场图像的像素值；所述第一曝光/暗场图像与第二曝光/暗场图像的获取时间间隔均为单位积分时间t_exp。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取带通光谱，所述带通光谱由所述光源的连续光谱通过色散机构和滤光片产生；所述图像传感器的感光单元的行或列与所述连续光谱的谱线平行。