基于CCD校準(zhǔn)用LED光源熱穩(wěn)定性的研究.pdf

1、隨著CCD攝像機的廣泛應(yīng)用，CCD相機標(biāo)定技術(shù)開始成為圖像測量中研究的重要課題之一。對于一個理想的CCD攝像系統(tǒng)，應(yīng)該是無畸變，無噪聲的線性空間不變系統(tǒng)，但是由于電荷耦合器件特性的不一致性，當(dāng)用CCD攝像機觀察均勻靶面時，產(chǎn)生的輸出也不一樣，因此在CCD攝像機使用前，需要一個朗伯體光源對它的非均勻性進行標(biāo)定。但是，隨著CCD應(yīng)用范圍的擴大，其適應(yīng)的照度也越來越寬，因此對CCD攝相機標(biāo)定技術(shù)也提出了更高的要求。也就是說，在保證均勻性要求的

2、前提下，要不斷提高標(biāo)淮源的亮度輸出。本課題就是在此背景下展開應(yīng)用研究的。
　　 本文首先對現(xiàn)階段CCD標(biāo)定技術(shù)問題進行了分析討論，介紹了CCD的原理，各項參數(shù)及標(biāo)定的方法。闡明了目前CCD非均勻性標(biāo)定中光源存在的主要問題。其次，介紹了LED光源的特性、發(fā)展優(yōu)勢及缺陷。與傳統(tǒng)光源相比，大功率LED因其體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，易于進行二次光學(xué)設(shè)計，對積分球的體積要求也相對較低，同時在多組LED級聯(lián)使用下，便于實現(xiàn)多級光通量調(diào)節(jié)、色溫補償。

3、因此，LED光源成為CCD標(biāo)定用的最佳光源之一。作為標(biāo)準(zhǔn)光源穩(wěn)定性和均勻性是關(guān)鍵參數(shù)之一，但是由于LED對環(huán)境溫度、供電電源及電壓波動十分敏感，特別是在高光通量輸出條件下，LED的PN溫度過高就會導(dǎo)致LED出射光峰值波長偏移、光效、壽命和可靠性發(fā)生變化等。因此，結(jié)溫成為制約LED發(fā)展的主要問題。現(xiàn)階段在測量結(jié)溫方面正向電壓法應(yīng)用相對較多，但它主要用于單顆LED結(jié)溫的測量。為了對2×2，4×4陣列的LED熱穩(wěn)定性進行研究，本文首先利用梯度

4、法對級聯(lián)在一起的LED進行溫度測量，得出以下結(jié)論：1)隨著電流的增大，級聯(lián)在一起的LED溫度會迅速增加；隨著溫度的上升，光通量輸出也會發(fā)生變化。2)利用實驗結(jié)溫測量所得的結(jié)論，完成2×2，4×4陣列LED散熱器的設(shè)計。3)加上鋁板散熱器利用搭建的光通量測試系統(tǒng)完成了光通量穩(wěn)定性測試。實驗結(jié)果表明，加上合適的散熱器，在恒流源供電的情況下，級聯(lián)在一起的LED可以正常工作，達(dá)到熱穩(wěn)定性的要求。
　　 本課題研究了白光LED傳統(tǒng)的光通量