DD292822A7 - ARRANGEMENT FOR SENSITIVITY CORRECTION OF INTEGRATED SENSOR ARRAYS - Google Patents

ARRANGEMENT FOR SENSITIVITY CORRECTION OF INTEGRATED SENSOR ARRAYS Download PDF

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DD292822A7
DD292822A7 DD33151789A DD33151789A DD292822A7 DD 292822 A7 DD292822 A7 DD 292822A7 DD 33151789 A DD33151789 A DD 33151789A DD 33151789 A DD33151789 A DD 33151789A DD 292822 A7 DD292822 A7 DD 292822A7
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sensor
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DD33151789A
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Guenter Gittler
Werner Borchardt
Burkhard Hahn
Original Assignee
Carl Zeiss Gmbh Werk Entwicklung Wiss.-Techn. Ausruestungen Patentbuero,De
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Empfindlichkeitskorrektur von integrierenden Sensorarrays, insbesondere zur PRNU- und Linearitaetsfehlerkorrektur von CCD-Bildsensoren. Erfindungsgemaesz werden die Vorteile eines Bezugstabellenspeichers, der sowohl meszwertadressiert als auch sensorindikativ adressiert ist, genutzt, indem ein Sensorelementindikator, der einen Sensorelementzaehler und eine Komparatoreinheit zur Bestimmung der Kennlinienendpunkte aller Sensorelemente enthaelt, und ein Kennlinienumformer, der aus einem programmierbaren Integrationszeitzaehler, einem Kennlinienspeicher zur Speicherung von Integrationszeitzaehlerstaenden und einem Umkodierer zur Grauwertanpassung der idealen Sensorlinie an die Nachfolgeelektronik besteht, vorhanden sind, die von einer Kalibriersteuereinheit in mindestens drei Kalibrierregimen und einem Meszregime koordiniert werden. Fig. 1{Empfindlichkeitskorrektur; PRNU-Korrektur; Linearitaetsfehlerkorrektur; Sensorarray, integrierend; CCD-Bildsensor; Bezugstabellenspeicher; Sensorelementindikator; Kennlinienendpunkte; Kennlinienspeicher; Integrationszeitzaehler, programmierbar; Umkodierer}The invention relates to an arrangement for the sensitivity correction of integrating sensor arrays, in particular for the PRNU and Linearitaetsfehlerkorrektur of CCD image sensors. In accordance with the present invention, the advantages of a reference table memory that is both meszadressed and sensor-indexed are exploited by including a sensor element indicator including a sensor element counter and a comparator unit for determining the characteristic endpoints of all sensor elements, and a characteristic transformer consisting of a programmable integration time sensor, a characteristic memory for storage of integration time error counters and a transcoder for grayscale matching of the ideal sensor line to the follower electronics, are present, which are coordinated by a calibration control unit in at least three calibration regimes and a Meszregime. Fig. 1 {sensitivity correction; PRNU correction; Linearitaetsfehlerkorrektur; Sensor array, integrating; CCD image sensor; Reference table memory; Sensor element indicator; Characteristic endpoints; Characteristic memory; Integration time counter, programmable; transcoder}

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Dif»r. n.ndung betrifft eine Anordnung zur Empfindlichkeitskorrektur von integrierenden Sensorarrays, insbesondere von CCD-Bildsensoren. Sie gestattet die Ausdehnung des Einsatzes der Bildsensoren auf solche Bildverarbeitungsaufgaben, wie es z.B. die optische Inspektion und Vermessung von Vorlagen mit Genauigkeiten im Submikrometerbereich durch eine Graubildverarbeitung darstellt, die besonders hohe Anforderungen an Gleichförmigkeit und Linearität der Fotoempfindlichkeit des Sensorarrays stellen und dabei die physikalischen und technologischen Grenzen erreicht. Die Erfindung findet somit bei allen anspruchsvollen Bildverarbeitungsprozessen Anwendung, insbesondere in den Inspektionsgeräten für die Mikroelektronik.Dif » r . n.unge relates to an arrangement for the sensitivity correction of integrating sensor arrays, in particular of CCD image sensors. It allows the extension of the use of image sensors on such image processing tasks, such as the optical inspection and measurement of submicron submicrometer submissions by gray image processing, which place particularly high demands on uniformity and linearity of the photosensitivity of the sensor array and thereby the physical and technological Reached limits. The invention thus finds application in all demanding image processing applications, in particular in the inspection devices for microelectronics.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Im Stand der Technik sind Lösungen zur Korrektur der Ungleichförmigkeit der Fotoempfindlichkeit der einzelnen Sensorelemente von Bildsensoren unter der Bezeichnung PRNU-Korrektur (Photorosponse-Non-Uniformity) bekannt. Das Grundprinzip ist aus der von MMB hinterlegten DE-PS 2714777 bekannt. Die beschriebene Anordnung zur digitalen Korrektur der PRNU jedes einzelnen Bildsensors löst die Aufgabe derart, daß ein zu Beginn jeder Abtastperiode abgespeichertes Bezugssignal (z.B. DC-Pegel) und ein bildsensorelementtypisches Dunkelsignal vom Bildsensormeßslgnal abgezogen werden und das Ergebnis mit einem in einem Korrekturwertspeicher für jedes Sensorelement abgelegten Steigungsfaktor multipliziert wird. Die Steigungsfaktoren werden dabei auf der Basis der unterschiedlichen Hellsignale der Sensorelemente durch eine Kalibermessung gewonnen. Der Nachteil dieser Lösung liegt darin, daß lediglich ein Steigungsfaktor die Kennlinie eines einzelnen Bildsensorelementes beschreibt und bei nichtlinearen Kennlinien eine nachgelagerte Korrektur höherer Ordnung notwendig ist. Dadurch wird die an sich vorgesehene Echtzeit-Bildverarbeitung durch Senkung der verarbeitbaren Bildsignalfrequenz beschränkt.In the prior art solutions for correcting the non-uniformity of the photosensitivity of the individual sensor elements of image sensors under the name PRNU correction (Photorosponse-Non-Uniformity) are known. The basic principle is known from DE-PS 2714777 deposited by MMB. The described arrangement for digitally correcting the PRNU of each individual image sensor solves the problem such that a reference signal (eg DC level) stored at the beginning of each sample period and a dark image signal typical to the image sensor element are subtracted from the image sensor measurement and the result is stored in a correction value memory for each sensor element Gradient factor is multiplied. The slope factors are obtained on the basis of the different brightness signals of the sensor elements by a caliber measurement. The disadvantage of this solution is that only a slope factor describes the characteristic of a single image sensor element and a non-linear characteristic higher-order correction is necessary. As a result, the real-time image processing provided per se is limited by lowering the processable image signal frequency.

Weiterentwicklungen dieser klassischen PRNU-Korrektur werden in Richtung des Übergangs auf die logarithmische Ebene zur Vereinfachung der benötigten Rechenoperationen in den Schriften GB-PS 1526801 und DD-PS 253135 vorgenommen. Das Grundprinzip und die damit verbundenen Nachteile einer linearen PRNU-Korrektur bei nichtlinearen Sensorkennlinien bleiben jedoch im wesentlichen enthalten.Further developments of this classic PRNU correction are made in the direction of the transition to the logarithmic level to simplify the required arithmetic operations in the specifications GB-PS 1526801 and DD-PS 253135. However, the basic principle and the associated disadvantages of a linear PRNU correction in the case of non-linear sensor characteristics are essentially retained.

Andererseits gibt es z. B. in der Steuer- und Regelungstechnik zahlreiche Lösungen, bei denen nichtlineare Gerberkennlinien in Signale transformiert werden, die einen linearen funktioneilen Zusammenhang zu einem bestimmten Parameter (z.B. Beleuchtung) besitzen.On the other hand, there are z. In control engineering, for example, numerous solutions are used in which non-linear tanner characteristics are transformed into signals having a linear functional relationship to a particular parameter (e.g., illumination).

In der DE-OS 3011771 wird ein brauchbarer Überblick über derartige Lösungen *ur Linearisierung gegeben. Neben solchen Herangehensweisen, wie der Annäherung des Kennlinienverlaufs mit einem Satz gradliniger Segmente, die aus Genauigkeitsgründen ausscheiden, und solchen Lösungen, wie Exponential- und Polynommethoden, die die Echtzeitanforderungen nicht erfüllen, stellt die Verwendung von sogenannten Sook-up-Tables (LUT) oder Bezugstabellen eine praktikable Alternative dar.In DE-OS 3011771 a useful overview of such solutions * ur linearization is given. In addition to such approaches, such as the approximation of the characteristic curve with a set of straight-line segments that excrete for reasons of accuracy, and solutions such as exponential and polynomial methods that do not meet the real-time requirements, the use of so-called Sook-up Tables (LUT) or Reference tables are a viable alternative.

So wird in der DE-OS 3339349 eine derartige Bezugstabelle als Kennliniengeber verwendet, indem das digitale Meßsignal an den Adreßeingang eines Festwertspeichers gelegt wird und der von dieser digitalen Adresse aus dem Speicher ausgelesene Wert zur weiteren Signalverarbeitung verwendet wird. In dem Festwertspeicher sind die über die gewünschte Kennlinie der analogen Meßgröße zugeordneten Werte jeweils auf den Speicherplätzen abgelegt, deren Adresse gleich dem digitalen Signal !:*.. Der Einsatz solcher Bezugstabellen erlaubt eine hohe Korrekturgeschwindigkeit und ermöglicht eine kombinierte PRNU- und Linearitätsfehlerkorrektur. Dabei kommt dem Inhalt der Tabelle, also dem abgespeicherten, korrigierten Signal, besondere Bedeutung zu.Thus, in DE-OS 3339349, such a reference table is used as a characteristic generator by the digital measurement signal is applied to the address input of a read-only memory and the value read from the memory from this digital address value is used for further signal processing. In the read-only memory, the values assigned via the desired characteristic curve of the analog measured variable are respectively stored in the memory locations whose address is equal to the digital signal!: *. The use of such reference tables permits a high correction speed and enables a combined PRNU and linearity error correction. In this case, the content of the table, that is the stored, corrected signal, is of particular importance.

In der DE-OS 3339349 wird vorausgesetzt, daß die vom Festwertspeicher auszugebende Kennlinie von vornherein bekannt ist. Für einen CCD-Bildsensor würde das bedeuten, daß sowohl der Endpunkt (maximal zu verarbeitendes Sensorsignal) als auch der Anstieg (Empfindlichkeit) der gewünschten idealen Kennlinie bekannt ist. Des weiteren müßten für alle Bildsensorelemente jeweils die PPNU- und Linearitätsfehler als Funktion der Signalgröße bzw. Beleuchtung ermittelt und gespeichert werden. In der DE-OS 2549222 wird eine digitale Schaltungsanordnung zur Linearisierung nichtlinearer Geberkennlinien vorgestellt, die eine Verringerung der erforderlichen Speicherkapazitäteines als Bezugstabelle verwendeten Festwertspeichers anstrebt, indem in die Tabelle nicht die korrigierten Meßwertgrößen selbst eingetragen werden, sondern nur die Differenzwerte zwischen dem Ausgangssignal des Meßwertgebers und dem gewünschten linearen Verlauf. Hierbei wird das digitalisierte Meßsignal des Gebers in einen Zählerstand gewandelt, der zur Adressierung des Festwertspeichers benutzt wird, um die entsprechenden Differenzkorrekturwerte auszulesen. Die Differenzkorrekturwerte sind in einem dem Zählkode des Meßwertzählers komplementären Kode abgespeichert, so daß der vom Meßwertzählerstand aufgerufene komplementäre Kode in einen Korrekturzähler übernommen werden kann, und der Differenzkorrekturwert- im Korrokturzähler ausgezählt-zur Weiterzählung des Meßwertzählers und damit zum korrigierten Meßwertzählerstand am Ausgang des Meßwertzählers führt. Nachteilig ist hierbei zum einen, daß bei größeren nichtlinearen Abweichungen die bezweckte Speicherplatzeinsparung nicht signifikant eintritt und eine Verringerung der Korrekturgeschwindigkeit zu verzeichnen ist, womit die Vorteile von Bezugstabellen hinsichtlich der Echtzeitmöglichkeiten nahezu kompensiert werden. Andererseits ist für das Einschreiben der Differenzkorrekturwerte in den Festwertspeicher die Kenntnis sowohl der realen als auch der gewünschten Sensorkennlinie notwendige Voraussetzung.In DE-OS 3339349 it is assumed that the output from the read-only memory characteristic is known from the outset. For a CCD image sensor, this would mean that both the end point (maximum sensor signal to be processed) and the slope (sensitivity) of the desired ideal characteristic are known. Furthermore, the PPNU and linearity errors would have to be determined and stored as a function of the signal size or illumination for all image sensor elements. In DE-OS 2549222 a digital circuit arrangement for linearization of nonlinear encoder characteristics is presented, which aims at reducing the storage capacity required a reference memory used as a reference table by not the corrected measured value variables are entered in the table, but only the difference between the output signal of the transmitter and the desired linear course. In this case, the digitized measuring signal of the encoder is converted into a count, which is used to address the read-only memory to read out the corresponding differential correction values. The differential correction values are stored in a code complementary to the counting code of the measured value counter so that the complementary code counted by the measured value counter can be taken over into a correction counter and the difference correction value in the correction counter is counted-for the counting of the measured value counter and thus for the corrected measured value counter reading at the output of the measured value counter , The disadvantage here on the one hand, that for larger nonlinear deviations, the intended memory space savings does not occur significantly and a reduction in the correction speed is recorded, so that the advantages of reference tables in terms of real-time options are almost compensated. On the other hand, the knowledge of both the real and the desired sensor characteristic is necessary for the writing of the differential correction values into the read-only memory.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zur qualitativ besseren Empfindlichkeitskorrektur von integrierenden Sensorarrays zu finden, die mit geringem zeitlichen und technischen Aufwand eine nichtlineare Korrektur der Meßwerte in Echtzeit erlaubt.The aim of the invention is to find a way to qualitatively better sensitivity correction of integrating sensor arrays, which allows a non-linear correction of the measured values in real time with little time and technical effort.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Empfindlichkeitskorrektur von integrierenden Sensorarrays zu realisieren, bei der durch eine geeignete Kalibrierung eine Bezugstabelle mit Daten der gewünschten Sensorkennlinie beschrieben wird, wobei die explizite Kenntnis der Sensorelementkennlinien nicht erforderlich ist.The invention has for its object to realize a possibility for sensitivity correction of integrating sensor arrays, in which a reference table with data of the desired sensor characteristic is described by a suitable calibration, the explicit knowledge of the sensor element characteristics is not required.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Anordnung zur Empfindlichkeitskorrektur von integrierenden Sensorarrays mit einem dem Sensorarray nachgeschalteten ADU, einem meßwertadressierten Bezugstabellenspeicher und zwei Zählern, dadurch gelöst, daß der Ausgang des ADU außer der Verbindung mit dem Adreßeingang des Bezugstabellenspeichers eine Verbindung sowohl mit dem Eingang eines Sensorelementindikators, der den ersten Zähler als Sensorelementzähler und eine Komparatoreinheit zur Bestimmung der Kennlinienendpunkte aller Sensorelemente bezogen auf den Kennlinienendpunkt des empfindlichsten Sensorelementes enthält, als auch mit dem Adreßeingang eines in einem Kennlinienumformer enthaltenenAccording to the invention, the object is achieved in an arrangement for sensitivity correction of integrating sensor arrays with a sensor array downstream ADU, a measured value addressed reference table memory and two counters, in that the output of the ADU except the connection to the address input of the reference table memory connects to both the input of a Sensorelementindikators which contains the first counter as a sensor element counter and a comparator unit for determining the characteristic curve end points of all sensor elements relative to the characteristic curve end point of the most sensitive sensor element, as well as with the address input of a characteristic transformer included in a characteristic

Kennlinienspeichers aufweist, daß der Datenausgang des Sensorelementindikators ebenfalls dem Adreßeingang des Bezugstabellenspeichers und des Kennlinienspeichers zugeführt ist, daß der Kennlinienumformer neben dem Kennlinienspeicher den zweiten Zähler in Form eines programmierbaren Integrationszeitzählers zur stufenweisen Steigerung der Integrationszeit des Sensorarrays und einen Umkodierer zur Anpassung der Daten an die Grauwertauflösung der dem Bezugstabellenspeicher nachgeordneten Signalverarbeitung enthält, wobei der Zählausgang des Integrationszeitzählers mit dem Dateneingang des Kennlinienspeichers verbunden ist und der Umkodierung zwischen dem Dateneingang des Bezugstabellenspeichers angeordnet ist, daß eine Einrichtung zur Variation der Kalibriereingangssignalgröße im Empfangskanal vor dem Sensorarrays angeordnet ist, daß eine Kalibriersteuereinheit zur Schreib-/Lesesteuerung und Chipaktivierung, zur Steuerung des Integrationszeitzählers und der Einrichtung zur Variation der Kalibriereingangssignalgröße sowie zur Umschaltung zwischen den Kalibrierregimeprozessen und dem Meßregime zur Eingangssignalaufnahme vorhanden ist, wobei die Kalibriersteuereinheit im Kalibrierregime zeitweilig auf die Adreßleitung von Bezugstabellenspeicher und Kennlinienspeicher zuschaltbar ist und eine Verbindung zum Ausgang der Komparatoreinheit aufweist. Zweckmäßig für die Verringerung der benötigten Speicherkapazität von Bezugstabellenspeicher und Kennlinienspeicher ist im Sensorelementindikator der Einsatz eines zusätzlichen Klassifikationsspeichers, dessen Dateneingang mit dem Ausgang des ADU, dessen Adreßeingang mit dem Zählausgang des Sensorelementzählers in Verbindung steht und dessen Datenausgang mit dem Ausgang des Sensorelementindikators identisch ist, wobei Verbindungen mit der Kalibriersteuereinheit zur Schreib-/ Lesesteuerung und Chipaktivierung des Klassifikationsspeichers bestehen, vorgesehen.Characteristics memory has the fact that the data output of the sensor element indicator is also the address input of the reference table memory and the characteristic memory stored in that the characteristic transformer next to the characteristic memory, the second counter in the form of a programmable integration time counter for gradually increasing the integration time of the sensor array and a transcoder to adapt the data to the gray value resolution the signal processing downstream of the reference table memory, wherein the count output of the integration time counter is connected to the data input of the characteristic memory and the Umkodierung between the data input of the reference table memory is arranged that a means for varying the calibration input signal size in the receiving channel in front of the sensor array is arranged that a calibration control unit for writing / Read control and chip enable, to control the integration time counter and the V device Ariation the Kalibriereingangssignalgröße and for switching between the Kalibrierregimeprozessen and the measurement regime for input signal recording is present, the Kalibriersteuereinheit is temporarily switched in the calibration mode to the address line of reference table memory and characteristic memory and has a connection to the output of the comparator unit. In the sensor element indicator, the use of an additional classification memory whose data input is identical to the output of the ADU whose address input is connected to the counting output of the sensor element counter and whose data output is identical to the output of the sensor element indicator, is expedient for reducing the required memory capacity of reference table memory and characteristic memory Connections with the calibration control unit for read / write control and chip activation of the classification memory are provided.

Die Komparatoreinheit ist vorteilhaft aus einem Komparator und einem Referenzwertgeber, der auf das Erreichen der höchsten Meßwertstufe des ADU eingestellt ist, aufgebaut.The comparator unit is advantageously composed of a comparator and a reference value transmitter, which is set to achieve the highest level of the ADU.

Die Einrichtung zur Variation der Kalibriereingangssignalgröße ist vorteilhafterweise als einstellbare optische Filtereinrichtung ausgeführt.The device for varying the calibration input signal variable is advantageously designed as an adjustable optical filter device.

Die Taktsteuerung des Integrationszeitzählers ist entweder an den Auslesetakt des Sensorarrays oder an die Impulse eines Laserwegmeßsystems, das die Ortskoordinate der Eingangssignalabtastung aufnimmt, gekoppelt. Die Erfindung geht davon aus, daß die Echtzeit-Korrektur von PRNU und Linearitätsfehler bei Bildsensorelementen ausschließlich unter Verwendung von Bezugstabellenspeichern geeignet zu gestalten ist, zumal bei Bildsensoren die Ausgangssignalgröße jedes Sensorelementes nicht nur von einem Parameter abhängt, sondern eine Funktion von Beleuchtungsstärke und Integrationszeit ist. Außerdem wird davon ausgegangen, daß die Kennlinienverläufe der Sensorelemente a priori nicht bekannt sind, so daß eine adaptive Kennlinienbestimmung für die nachfolgende Korrektur erforderlich ist. Unter Berücksichtigung dieser Überlegungen basiert der Erfindungsgedanke auf dem physikalischen Zusammenhang, daß sich die Aufnahme der Kennlinienverläufe von integrierenden Sensorelementen durch Variation der Eingangssignalgröße bei konstanter Integrationszeit nicht von der Kennlinienaufnahme durch Variation der Integrationszeit bei konstanter Eingangssignalgröße unterscheidet. Integrationszeit und Eingangssignalgröße sind demzufolge austauschbar. Dieser Sachverhalt wird in der erfindungsgemäßen Anordnung berücksichtigt, indem die Sensorelementkennlinien in Form von Integrationszeit-Zählerständen bei konstanter Kalibriereingangssignalgröße und schrittweiser Steigerung der Integrationszeit bis zum Ende des ein eindeutigen Kennlinienverlaufs des empfindlichsten Sensorelements in den Kennlinienspeicher meßwertadressiert (d.h. in Abhängigkeit vom Umschalten auf die nächste Meßwertstufe des ADU) aufgenommen und in einem Umkodierer in an die nachfolgende Signalverarbeitung angepaßte Grauwerte umgesetzt werden, die dann meßwert- und sensorelementtypisch im Bezugstabellenspeicher abfragbar adressiert sind.The timing control of the integration time counter is coupled to either the read-out clock of the sensor array or to the pulses of a laser-path measurement system that captures the spatial coordinate of the input signal sample. The invention assumes that the real-time correction of PRNU and linearity error in image sensor elements is to be designed exclusively using reference table memories, especially as in image sensors, the output signal size of each sensor element not only depends on a parameter, but is a function of illuminance and integration time. In addition, it is assumed that the characteristic curves of the sensor elements are not known a priori, so that an adaptive characteristic determination is required for the subsequent correction. Taking these considerations into consideration, the concept of the invention is based on the physical relationship that the recording of the characteristic curves of integrating sensor elements by varying the input signal quantity at a constant integration time does not differ from the characteristic recording by varying the integration time with a constant input signal size. Integration time and input signal size are therefore interchangeable. This situation is taken into account in the arrangement according to the invention by the sensor element characteristics in the form of integration time counter readings with constant calibration input signal size and incremental increase of the integration time until the end of a unique characteristic curve of the most sensitive sensor element in the characteristic memory address (ie, depending on switching to the next level of measurement ADU) and converted in a transcoder into gray values adapted to the subsequent signal processing, which are then queried in the reference table memory so as to be interrogated by measurement value and sensor element.

In einer bevorzugten Variante <ier Erfindung wird zur Verringerung der Speicherkapazitäten von Kennlinien- und Bezugstabollenspeicher eine Einteilung der Sensorelemente in Klassen vorgenommen. Die Kl. inteiiung basiert dabei aufIn a preferred variant of the invention, a classification of the sensor elements into classes is undertaken in order to reduce the storage capacities of characteristic and reference store memories. The class division is based on

den Kennlinienendpunkten der Sensorelemente, bezogen auf den Endpunkt der Kennlinie des empfindlichsten Sensorelementes.the characteristic curve end points of the sensor elements, based on the end point of the characteristic curve of the most sensitive sensor element.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist es möglich, mit geringem Aufwand eine nichtlineare PRNU- und Linearitätsfehlerkorrektur mittels eines automatischen Kalibrierregimes von einer beliebigen realen Sensorkennlinie (ohne deren explizite Kenntnis) in eine gewünschte lineare Kennlinie durchzuführen, um diese im meßwertadressierten und sensorelementindikativ adressierten Bezugstabellenspeicher für eine anspruchsvolle Signalverarbeitungsaufgabe in Echtzeit zur Verfügung zu steilen.With the arrangement according to the invention, it is possible to carry out a non-linear PRNU and linearity error correction by means of an automatic calibration of any real sensor characteristic curve (without their explicit knowledge) in a desired linear characteristic with little effort to make them in a measured value addressed and sensorelementindikativ addressed reference table memory for a demanding Signal processing task in real time to steep.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigThe invention will be explained below with reference to an exemplary embodiment. The drawings show

Fig. 1: das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung Fig. 2: eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung Fig.3: das Kennlinienschema eines Bildsensorarrays.Fig. 1: the block diagram of the inventive arrangement Fig. 2: an advantageous embodiment of the invention Figure 3: the characteristic diagram of an image sensor array.

Die erfindungsgemäße Anordnung besteht in ihrem Grundaufbau - wie in Fig. 1 dargestellt - aus einem integrierenden Sensorarray 1, einem ADU 2, einem Sensorelementindikator 3, der einen Sensorelementzähler 31 und eine Komparatoreinheit 33 enthält, einem Kennlinienumformer 4, der einen Integrationszähler 41, einen Kennlinienspeicher 42 und einen Umkodierer 43 enthält, einem Bezugstabellenspeicher 5, einer Kalibriersteuereinheit 6 und einer Einheit zur Variation der Kalibriereingangssignalgröße 7.The inventive arrangement consists in its basic structure - as shown in Fig. 1 - from an integrating sensor array 1, an ADU 2, a sensor element indicator 3, which includes a sensor element counter 31 and a comparator unit 33, a characteristic transformer 4, an integration counter 41, a characteristic memory 42 and a transcoder 43, a reference table memory 5, a calibration control unit 6 and a unit for varying the calibration input signal magnitude 7.

Die Anordnung soll nun gemäß Fig. 2 in einer speziellen Variante, die die Verwendung einer CCD-Zeile 11 als integrierendes Sensorarray 1 und einer steuerbaren optischen Filtereinrichtung 71 als Einheit zur Variation der Kalibriereingangssignalgröße 7 vorsieht, unter Hinzufügen eines Klassifikationsspeichers 32, der der Speicherplatzreduzierung im Kennlinienspeicher 42 und im Bezugstabellenspeicher 5 dient, in ihrer Funktion beschrieben werden. Das dabei zusätzlich eingeführte Klassifikationsregime kann bei geringerer Anzahl von Sensorelementen η entfallen, und die Adressierung des Kennlinienspeichers 42 durch den Sensorelementindikator 3 wird direkt vom Sensorelementzähler 31 (siehe Fig. 1) abgegriffen.The arrangement will now according to FIG. 2 in a special variant, which provides for the use of a CCD line 11 as an integrating sensor array 1 and a controllable optical filter device 71 as a unit for varying the calibration input signal size 7, with the addition of a classification memory 32, the memory space reduction in Characteristic memory 42 and in the reference table memory 5 serves to be described in their function. The additionally introduced classification regime can be eliminated with a smaller number of sensor elements η, and the addressing of the characteristic curve memory 42 by the sensor element indicator 3 is tapped directly from the sensor element counter 31 (see FIG. 1).

1. Beleuchtungskalibrierregime1. Illumination calibration regime

Die am Ausgang des ADU 2 anliegenden digitalen Signale werden vom Eingang des Sensorelementindikators 3 der Komparatoreinheit 33 zugeführt.The digital signals present at the output of the ADU 2 are supplied from the input of the sensor element indicator 3 to the comparator unit 33.

In der Komparatoreinheit 33 sind ein Komparator 331 und ein Referenzwertgeber 332 angeordnet, wobei der Referenzwertgeber 332 zweckmäßig derart eingestellt wird, daß sein digitaler Ausgangswert gleich der maximal auftretenden Meßwertstufe m„lJA am Ausgang des ADU 2 ist. Dadurch wird für das spater folgende Kennlinienaufnahmeregime der definierte Kennlinienendpunkt vorgegeben.In the comparator unit 33, a comparator 331 and a reference value transmitter 332 are arranged, wherein the reference value 332 is set appropriately so that its digital output value is equal to the maximum occurring Meßwertstufe m " lJA at the output of the ADU 2. As a result, the defined characteristic curve end point is specified for the following characteristic curve recording regime.

Mit dieser Einstellung der Komparatoreinheit 33 wird bei einer vorgegebenen Beleuchtungsstärke E innerhalb eines Auslesezyklusses der CCD-Zeile 11 der eingestellte Referenzwert m,oi mit der dem Ausgangssignal jedes einzelnen Sensorelementes m entsprechenden Meßwertstufen m (ni) des ADU 2 verglichen. Gilt für alle Meßwertstufen m (n,) < m,oi, erzeugt der Komparator 331 ein logisches Signal, das er über eine Verbindungsleitung an die Kalibriersteuereinheit 6 abgibt. Diese steuert die optische Filtereinrichtung 71 an, um deren Transparenz zu vergrößern. Dann wiederholt sich der oben beschriebene Meßzyklus, bis der Referenzwert mret von mindestens einem der Sensorelemente ni, dem empfindlichsten Sensorelement nmsx, erreicht wird, d. h. es gilt: m (nm„) ä miei. Tritt dieser Zustand ein, ändert der Komparator 331 sein logisches Signal, und die Kalibriersteuereinheit 6 führt keine weitere Erhöhung der Beleuchtungsstärke E durch.With this setting of the comparator unit 33, the set reference value m, o i is compared with the measured value stage m (ni) of the ADC 2 corresponding to the output signal of each individual sensor element m for a given illuminance E within a read-out cycle of the CCD line 11. If all measured value stages m (n,) <m, o i, the comparator 331 generates a logic signal, which it outputs to the calibration control unit 6 via a connecting line. This controls the optical filter device 71 to increase their transparency. Then, the measurement cycle described above is repeated until the reference value re m t of at least one of the sensor elements ni, the sensitive sensor element is achieved n MSX, ie it applies: m (n m ") ä m ie i. When this condition occurs, the comparator 331 changes its logic signal, and the calibration control unit 6 does not further increase the illuminance E.

2. Klassifikationsregime2. Classification regime

Für dieses bei geringer Anzahl von Sensorelementen ni nicht zwingend notwendige Regime des Kalibrierprozesses nutzt die Kalibriersteuereinheit 6 das zuletzt geänderte Logiksignal des Komparators 331, um in dem zusätzlich in den Sensorelementindikator 3 eingefügten Klassifikationsspeicher 32, dessen Dateneingang mit dem Ausgang des ADU 2 in Verbindung steht und dessen Adreßeingang an den Zählausgang des Sensorelementzählers 31 verknüpft ist, die maximalen Meßwertstufen mmax (rO als Klassennummern zu speichern. Dabei wird die bei Erreichen des Referenzwertes m„f vorhandene, letzte Klasseneinteilung im Klassifikationsspeicher 32 als gültig gespeichert. Die Kalibriersteuereinheit 6 unterbindet also mit der Änderung des logischen Signals vom Komparator 331 die Speicherung weiterer Meßwertstufen m, gemäß dem Schema ki = mmax (nm,x)For this with a small number of sensor elements ni not mandatory regime of the calibration process uses the calibration control unit 6 the last modified logic signal of the comparator 331 to inserted in the additionally inserted into the sensor element indicator 3 classification memory 32 whose data input is connected to the output of the ADU 2 and whose address input is linked to the counting output of the sensor element counter 31 to store the maximum measured value stages m max (r0 as class numbers) .The last class division existing in the classification memory 32 when the reference value m "f is reached is stored as valid in the classification memory the change of the logical signal from the comparator 331 the storage of further measured value stages m, according to the scheme ki = m max (n m , x)

kj = mm,x(nm,x-i)kj = m m, x (n m, xi)

ki = mm,x(nmax-(l-1)),ki = m m , x (n max - (l-1)),

wobei I maximal der Anzahl der Meßwertstufen rrij des ADU 2 (oder einem ganzzahligen Teiler davon) entspricht, herangezogen werden. Der Ausdruck mmax (nm,x-(l-1)) steht gegebenenfalls für mehrere Sensorelemonte ni( die annähernd gleiche Empfindlichkeit (bezogen auf den maximalen Meßwert des empfindlichsten Sensorelementes nmsx) aufweisen und somit in ihrer Ausgangssignalgröße in dieselbe Meßwertstufe mj des ADU 2 (bzw. in jeweils ein Vielfaches einer Meßwertstufe m) umgesetzt werden. Das Schema der Klasseneinteilung verdeutlicht Fig.3. Die Kalibriersteuereinheit 6 übernimmt in diesem Klassifikationsregime, wie auch im vorangegangenen Beleuchtungskalibrierregime, die konstante Einstellung des Integrationszählers 41 auf die später benötigte Meßintegrationszeit des Meßregimes zur Bildaufnahme.where I is at most the number of Meßwertstufen rrij of the ADU 2 (or an integer divisor thereof), are used. The expression m max (n m , x - (l-1)) may optionally be for several Sensorelemonte n i ( have approximately the same sensitivity (based on the maximum value of the most sensitive sensor element n msx ) and thus in their output signal in the same Meßwertstufe mj The scheme of the class division is illustrated in Fig. 3. The calibration control unit 6 assumes in this classification regime, as in the previous illumination calibration regime, the constant setting of the integration counter 41 to those needed later Measurement integration time of the measurement regime for image acquisition.

3. Kennlinienaufnahmeregime3. characteristic recording regime

Bei der für die Berechnung der korrigierten Meßwerte erforderlichen Bestimmung der Kennlinienverläufe der einzelnen Sensorelemente ni (wie in Fig. 1) oder der Sensorelementklassen k| (gemäß Fig. 2) wird davon ausgegangen, daß die Kennlinienverläufe der Sensorelemente η von dem Produkt aus Beleuchtungsstärke E und Integrationszeit t|„, abhängig und diese beiden physikalischen Größen austauschbar sind. Aus diesem Grund ist vorgesehen, die bei Beendigung des Beleuchtungskalibrierregimes zuletzt eingestellte Kalibrierbeleuchtungsstärke durch die optische Filtereinrichtung 71 im optischen Kanal derart abzudämpfen, daß am Ausgang des ADU 2 für das empfindlichste Sensorelement nmax eine vorzugebende minimale Meßwertstufe m als Anfangswert der angestrebten idealen Kennlinie anliegt. Zur Aufnahme der Sensorelementkennlinie wird von Auslesezyklus zu Auslesezyklus, beginnend mit der im Beleuchtungskalibrierregime und im Klassifikationsregime eingestellten Integrationszeit tlnt der CCD-Zeile 11, mittels des programmierbaren Integrationszeitzählers 41 die Integrationstaktfrequenz f|nt schrittweise verringert. Die Auswahl der Schrittweite bestimmt die Meßgenauigkeit und hängt eng mit der Umsetzbreite des ADU 2 zusammen. In der Ausführung gemäß Fig. 2 wurde eine Schrittweite proportional zur Sensorauslesefrequenz f^, gewählt. Ein nicht dargestellter Taktgenerator liefert also gleichzeitig die Zählfrequenz für den Integrationszeitzähler 41.In the determination of the characteristic curves of the individual sensor elements ni (as in FIG. 1) or the sensor element classes k | required for the calculation of the corrected measured values (According to FIG. 2), it is assumed that the characteristic curves of the sensor elements η are dependent on the product of illuminance E and integration time t 1, and that these two physical variables are interchangeable. For this reason, it is provided to attenuate the calibration illumination intensity last set by the optical filter device 71 in the optical channel such that at the output of the ADU 2 for the most sensitive sensor element n max, a predetermined minimum measurement value m is present as the initial value of the desired ideal characteristic. To record the sensor element characteristic, the integration clock frequency f | is determined from the readout cycle to readout cycle, starting with the integration time t int of the CCD line 11 set in the illumination calibration regime and in the classification regime by means of the programmable integration time counter 41 nt gradually reduced. The selection of the step size determines the measuring accuracy and is closely related to the width of the ADU 2. In the embodiment according to FIG. 2, a step size proportional to the sensor read-out frequency f 1 was selected. An unillustrated clock generator thus simultaneously supplies the counting frequency for the integration time counter 41.

Zu Beginn des Kennlinienaufnahmeregimes wird der Inhalt des Kennlinienspeichers 42 auf Null gesetzt. Dieser Speicher wird während jedes Auslesezyklusses synchron vom Bildsensorelementzähler 31 mit der entsprechenden Sensorelementkiasse k| aus dem Klassifikationsspeicher 32 und vom ADU 2 mit der entsprechenden Meßwertstufe mj adressiert. Auf den derart adressierten Speicherplätzen des Kennlinienspeichers 42 werden in jedem Auslesezyklus die aktuellen Zählerstände ζ des Integrationszeitzählers 41 abgelegt. Erfolgt innerhalb einer Sensorelementkiasse k( am Ausgang des ADU 2 eine Umschaltung zwischen zwei benachbarten Meßwertstufen mj und mj +1, wird der diesem Umschaltpunkt entsprechende Zählerstand ζ [mj (k|)] im Kennlinienspeicher 42 unter der Adresse mj und kt abgelegt. Es erfolgt also eine Speicherung der den Kennlinien der Sensorelementklassen k| entsprechenden Zählerstände ζ des Integrationszählers 41.At the beginning of the characteristic recording regime, the content of the characteristic memory 42 is set to zero. This memory is synchronized during each read-out cycle by the image sensor element counter 31 with the corresponding sensor element class k | from the classification memory 32 and from the ADU 2 with the corresponding measured value stage mj addressed. The current counter readings ζ of the integration time counter 41 are stored in the read-out memory locations of the characteristic memory 42 in each read-out cycle. If a switching between two adjacent measured value stages mj and mj +1 takes place within a sensor element circuit k ( at the output of the ADU 2), the counter reading ζ [mj (k |)] corresponding to this switching point is stored in the characteristic memory 42 at the address mj and k t Thus, a storage of the counter values ζ of the integration counter 41 corresponding to the characteristic curves of the sensor element classes k |

Der Kennlinienzusammenhang Meßwertstufe m als Funktion von Beleuchtungsstärke E und Integrationszeit t!n, wird demzufolge auf eine Speicherung von Zählerständen ζ reduziert.The characteristic relationship measured value level m as a function of illuminance E and integration time t ! N , is therefore reduced to a storage of counter readings ζ.

Parallel zur Speicherung der Integrationszeitzählerstände in den Kennlinienspeicher 42 werden die bei den aktuellen Integrationszeiten tim auftretenH«n und den einzelnen Sensorelementklassen kg entsprechenden Meßwertstufen m(ki) an die im Sensorelementindikator 3 befindliche Kompafatoreinheit 33 gegeben. Im Gegensatz zum Beleuchtungskalibrierregime werden diese aktuell einlaufenden Meßwertstufen m mit dem vom Referenzwertgeber 332 vorgegebenen adaptiven Kennlinienendpunkte [mmox (nmax) + 1] verglichen. Wird dieser Endpunkt erreicht, bricht die Kalibriersteuereinheit 6 das Kennlinienaufnahmeregime ab, und in den Kennlinienspeicher 42 sind für die einzelnen Sensorelemente ni bzw.Parallel to the storage of the integration time counter readings into the characteristic memory 42, the measured value stages m (ki) corresponding to the actual integration times t in the occurrence and the individual sensor element classes kg are given to the comparator unit 33 located in the sensor element indicator 3. In contrast to the illumination calibration regime, these currently incoming measured value steps m are compared with the adaptive characteristic curve end points [m mox (n max ) + 1] specified by the reference value transmitter 332. If this end point is reached, the calibration control unit 6 aborts the characteristic recording regime, and in the characteristic memory 42 are for the individual sensor elements ni or

Sensorelementklassen Ki die Interessierenden Umschaltpunkte der Meßwertstufen rrij des ADU 2 als Zählerstände ζ zwischen dem vorgegebenen Anfangs- und Endpunkt aufgenommen.Sensor element classes Ki the interested switching points of the Meßwertstufen rrij the ADU 2 as counts ζ between the predetermined start and end point recorded.

4. Korrektuiwertberochnungsreglmo ' 4. Correctional Uprighting Regmo '

Das Kon akturwertberechnungsregimo kann die verschiedensten Arbeitsweisen zur Umkodierung der im Kennlinionspeicher 42 vorhandenen Zählerstände ζ in für die nachfolgende Signalverarbeitung sinnvolle Grauwerte enthalten. Hier soll nur eine mögliche Variante beispielhaft für die Funktionsweise des Umkodierers 43 angegeben werden.The Kon skturwertsberechnungsregimo can contain a variety of operations for the recoding of existing in the characteristic memory 42 counter readings ζ in useful for the subsequent signal processing gray values. Here only one possible variant is to be given by way of example for the mode of operation of the transcoder 43.

Zu Beginn der Berechnung der korrigierten Meßwerte wird von der Kalibriersteuereinheit 6 an den Kennlinienspeicher 42 der im Beleuchtungskalibrierregime definierte Referenzwert m,„t und die diesem entsprechende Sensorelementklasse k, (mmix) des (bzw. der) empfindlichsten Sensorelemente(s) nmax gelegt.At the beginning of the calculation of the corrected measured values, the calibrating control unit 6 applies to the characteristic memory 42 the reference value m, t defined in the illumination calibration regime and the corresponding sensor element class k, (m mix ) of the (or the) most sensitive sensor element (s) n max ,

Der Inhalt dieses Speicherplatzes (maximal aufgetretener Zählerstand ζ des Integrationszeitzählers 42, bei dem der Üborgang von mm,x auf (mmtx + 1) für das empfindlichste Sensorolement nm,x erfolgt) wird als Endpunkt der angestrobten linearen Kennlinie definiert und vom Umkodierer 43 übernommen.The content of this memory location (maximum counter count ζ of the integration time counter 42 at which the m m , x is transited to (m mtx + 1) for the most sensitive sensor element n m , x ) is defined as the end point of the strobed linear characteristic and from the transcoder 43 taken over.

Im folgenden werden von der Kalibriersteuereinheit 6 innerhalb jeder Sensorelementklasse k| die jeweils benachbarten Meßwertstufen ηη und m( + 1 des Kennlinienspeichers 42 adressiert und die auf den entsprechenden Speicherplätzen abgelegten Zählerstände ζ Im1) und z(m( +1), bei denen im Kennlinienaufnahmeregime die Umschaltungen von der Meßwertstufe rrij auf irij +1 und πη + \ auf nrij + 2 erfolgte, in den Umkodierer 43 übernommen.In the following, the calibration control unit 6 within each sensor element class k | the respective adjacent measured value stages ηη and m ( + 1 of the characteristic memory 42 addressed and the stored on the corresponding memory locations counter readings ζ Im 1 ) and z (m ( +1), in which in the characteristic recording regime, the switching from the measured value stage rrij to irij +1 and πη + \ was done on nrij + 2, taken in the transcoder 43.

Eine Umkodierungsmöglichkeit für die Zählerstände ζ in einen Grauwert g, der einer zu korrigierenden Meßwertstufe nij zuzuordnen ist, ergibt sich durch die FormelA recoding possibility for the counter readings ζ in a gray value g, which is to be assigned to a measured value level nij to be corrected, is given by the formula

g(mi)= I , j ganzerTei|( g (mi) = I, j whole | (

wobei G eine der nachfolgenden Signalverarbeitung angepaßte Grauwertauflösung ist.where G is a gray value resolution adapted to the subsequent signal processing.

Der so oder ähnlich im Umkodierer 43 berechnete korrigierte Grauwert g wird auf den synchron mit der Sensorindikation (Sensorelementnummer oder Klassennummer) und der Meßwertstufe ση adressierten Speicherplatz des Bezugstabellenspeichers 5 angespeichert.The corrected gray value g calculated in this way or similarly in the transcoder 43 is stored in the memory table of the reference table memory 5 addressed synchronously with the sensor indication (sensor element number or class number) and the measured value step ση.

Die für dieses Korrekturwertberechnungsregime erforderliche Adressierung des Kennlinienspeichers 42 und des Bezugstabellenspeichers 5 übernimmt die Kalibriersteuereinheit 6, die außerdem den Klassifikationsspeicher 32 bzw. den Sensorelementzähler 31 und den ADU 2 passiviert und für die Ansteuerung des Umkodierers 43 sorgt.The addressing of the characteristic curve memory 42 and of the reference table memory 5 required for this correction value calculation regime is performed by the calibration control unit 6, which also passivates the classification memory 32 or the sensor element counter 31 and the ADC 2 and provides for the control of the recoder 43.

Die Steuervorgänge der Kalibriersteuereinheit 6 und die damit verbundenen Leitungsverbindungen sollen abschließend noch einmal exakt den einzelnen Kalibrierregimes des Kalibrierprozesses zugeordnet werden. Dazu sei zunächst erklärt, daß die Verbindungen der Kalibriersteuereinheit 6 mit den Speichern Doppelleitungen 61 sind, die sowohl die Schreib-/Lesesteuerung als auch die Chipaktivierung gestatten.Finally, the control operations of the calibration control unit 6 and the line connections connected therewith are to be assigned once again exactly to the individual calibration regimes of the calibration process. It should first be explained that the connections of the calibration control unit 6 with the memories are double lines 61 which allow both the read / write control and the chip activation.

Im Beleuchtungskalibrierregime nimmt die Kalibriersteuereinheit 6 die Signale des Komparators 331 entgegen und steuert daraus abgeleitet die optische Filtereinrichtung 71 an. Sämtliche Speicher sind dabei inaktiv geschaltet.In the illumination calibration regime, the calibration control unit 6 receives the signals of the comparator 331 and, derived therefrom, controls the optical filter device 71. All memories are inactive.

Im Klassifikationsregime wird der Klassifikationsspeicher 32 aktiviert und das Einlesen der Meßwertstufen m (n;) durch die Kalibriersteuereinheit 6 gesteuert. Kennlinienspeicher 42 und Bezugstabellenspeicher 5 bleiben inaktiv.In the classification regime, the classification memory 32 is activated and the reading of the measured value stages m (n;) is controlled by the calibration control unit 6. Characteristic memory 42 and reference table memory 5 remain inactive.

Im Kennlinienaufnahmeregime bleibt der Bezugstabellenspeicher 5 inaktiv. Der Klassifikationsspeicher 32 wird zur Adressierung des einlesenden Kennlinienspeichers 42 ausgelesen. Weiterhin steuert die Kalibriersteuereinheit 6 den Integrationszeitzähler 41 zur stufenweisen Erhöhung der Integrationszeit t|nt an, nachdem die optische Filtereinrichtung 71 zur Dämpfung der Beleuchtungsstärke E angeregt wurde.In the characteristic recording regime, the reference table memory 5 remains inactive. The classification memory 32 is read out for addressing the read characteristic curve memory 42. Further, the calibration control unit 6 controls the integration time counter 41 to gradually increase the integration time t | nt , after the optical filter device 71 has been excited to attenuate the illuminance E.

Im Korrekturwertberechnungsregime werden der Klassifikationsspeicher 32 (falls dieser fehlt, der Sensorelementzähler 31) und der ADU 2 passiviert. Kennlinienspeicher 42 und Bezugstabellenspeicher 5 sind aktiviert und werden auf Lesen (Kennlinienspeicher 42) und Schreiben (Bezugstabellenspeicher 5) geschaltet. Weiterhin übernimmt die Kalibriersteuereinheit 6 die synchronisierte Adressierung beider Speicher sowie die entsprechende Aktivierung des Umkodierers 43.In the correction value calculation regime, the classification memory 32 (if missing, the sensor element counter 31) and the ADU 2 are passivated. Characteristic memory 42 and reference table memory 5 are activated and are switched to read (characteristic memory 42) and write (reference table memory 5). Furthermore, the calibration control unit 6 takes over the synchronized addressing of both memories as well as the corresponding activation of the transcoder 43.

Im eigentlichen Meßregime zur Bildaufnahme sind dann durch die Kalibriersteuereinheit 6 der Kennlinienspeicher 42 und der Umkodierer 43 passiv geschaltet, der Integrationszeitzähler 42 ist auf die im Beleuchtungskalibrier- und im Klassifikationsregime verwendete Integrationszeit tinl fest eingestellt, und Klassifikationsspeicher 32 und Bezugstabellenspeicher 5 sind aktiv auf Lesebetrieb geschaltet.In the actual measuring regime for image recording, the characteristic memory 42 and the transcoder 43 are then passively switched by the calibration control unit 6, the integration time counter 42 is fixed to the integration time t inl used in the illumination calibration and classification regime, and classification memory 32 and reference table memory 5 are active in read mode connected.

Claims (6)

1. Anordnung zur Empfindlichkeitskorrektur von integrierenden Sensorarrays mit einem dem Sensorarray nachgeschalteten ADU, einem meßwertadressierten Bezugstabellenspeicher und zwei Zählern, gekennzeichnet dadurch,1. Arrangement for the sensitivity correction of integrating sensor arrays with an ADC connected downstream of the sensor array, a measured value-addressed reference table memory and two counters, characterized in that a) daß der Ausgang des ADU (2) neben der Verbindung mit dem Adreßeingang des Bezugstabellenspeichers (5) eine Verbindung sowohl mit dem Eingang eines Sensorelementindikators (3), der den ersten Zähler als Sensorelementzähler (31) und eine Komparatoreinheit (33) zur Bestimmung der Kennlinienpunkte aller Sensorelemente bezogen auf den Kennlinienendpunkt des empfindlichsten Sensorelementes (nm„x) enthält, als auch mit dem Adreßeingang eines in einem Kennlinienumformer (4) enthaltenen Kennlinienspeichers (42) aufweist,a) that the output of the ADC (2) in addition to the connection to the address input of the reference table memory (5) connects both to the input of a sensor element indicator (3), the first counter as a sensor element counter (31) and a comparator unit (33) for determining has the characteristic points of all sensor elements based on the characteristic curve end point of the most sensitive sensor element (n m "x), as well as with the address input of a characteristic memory (42) contained in a characteristic transformer (4), b) daß der Datenausgang des Sensorelementindikators (3) ebenfalls den Adreßeingängen des Bezugstabellenspeichers (5) und des Kennlinienspeichers (42) zugeführt ist, daß der Kennlinienumformer (4) neben dem Kenr.ünienspeicher (42) den zweiten Zähler in Form eines programmierbaren Integrationszeitzählers (41) und einem Umkodierer (43) enthält, wobei der Zählausgang des Integrationszeitzählers (41) mit dem Dateneingang das Kennlinienspeichers (42) verbunden ist und der Umkodierer (43) zwischen dem Datenausgang des Kennlinienspeichers (42) und dem Dateneingang des Bezugstabellenspeichers (5) angeordnet ist,b) that the data output of the sensor element indicator (3) is also supplied to the address inputs of the reference table memory (5) and the characteristic memory (42) that the characteristic transformer (4) next to the kenr.ünienspeicher (42) the second counter in the form of a programmable integration time counter ( 41) and a transcoder (43), wherein the count output of the integration time counter (41) is connected to the data input of the characteristic memory (42) and the transcoder (43) is connected between the data output of the characteristic memory (42) and the data input of the reference table memory (5). is arranged c) daß eine Einrichtung zur Variation der Kalibriereingangssignalgröße (7) im Empfangskanal vor dem Sensorarray angeordnet ist, undc) that a device for varying the calibration input signal size (7) is arranged in the receiving channel in front of the sensor array, and d) daß eine Kalibriersteuereinheit (6) zur Schreib-/Lesesteuerung und Chipaktivierung, zur Steuerung des Integrationszeitzählers (41) und der Einrichtung zur Variation der Kalibriereingangssignalgröße (7) sowie zur Umschaltung zwischen den Kalibrierregimeprozessen und dem Meßregime zur Eingangssignalaufnahme vorhanden ist, wobei die Kalibriersteuereinheit (6) im Kalibrierregime zeitweilig auf die Adreßleitungen von Bezugstabellenspeicher und Kennlinienspeicher (42) zuschaltbar ist und eine Verbindung zum Ausgang der Komparatoreinheit (33) aufweist.d) that a calibration control unit (6) for read / write control and chip activation, for controlling the integration time counter (41) and the means for varying the calibration input signal size (7) and for switching between the Kalibrierregimeprozessen and the measurement regime for input signal recording is provided, wherein the Kalibriersteuereinheit (6) in the calibration mode temporarily on the address lines of reference table memory and characteristic memory (42) can be switched on and has a connection to the output of the comparator unit (33). 2. Anordnung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Sensorelementindikator (3) zusätzlich einen Klassifikationsspeicher (32) enthält, dessen Dateneingang mit dem Ausgang des ADU, dessen Adreßeingang mit dem Zählausgang des Sensorelementzählers (31) in Verbindung steht und dessen Datenausgang auf den Ausgang des Sensorelementindikators (3) gelegt ist, wobei Verbindungen mit der Kalibriersteuereinheit (6) zur Schreib-/Lesesteuerung und Chipaktivierung des Speichers bestehen.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the sensor element indicator (3) additionally contains a classification memory (32) whose data input to the output of the ADC whose address input to the count output of the sensor element counter (31) is in communication and whose data output to the Output of the sensor element indicator (3) is laid, wherein connections to the calibration control unit (6) for read / write control and chip activation of the memory consist. 3. Anordnung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Komparatoreinheit (33) aus einem Komparator (331) und einem Referenzwertgeber (332) besteht, wobei der Referenzwertgeber (332) auf das Erreichen der höchsten Meßwertstufe des ADU eingestellt ist.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the comparator unit (33) consists of a comparator (331) and a reference value transmitter (332), wherein the reference value transmitter (332) is set to reach the highest level of the ADU. 4. Anordnung gemäß Anspruch ^gekennzeichnet dadurch, daß die Einrichtung zur Variation der Kalibriereingangssignalgröße (7) eine einstellbare optische Filtereinrichtung (71) ist.4. Arrangement according to claim ^, characterized in that the means for varying the calibration input signal quantity (7) is an adjustable optical filter device (71). 5. Anordnung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Integrationszeitzähler (41) an den Auslesetakt des Sensorarrays geknüpft ist.5. Arrangement according to claim 1, characterized in that the integration time counter (41) is linked to the readout clock of the sensor array. 6. Anordnung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Integrationszeitzähler (41) durch Impulse eines Laserwegmeßsystems getaktet ist.6. Arrangement according to claim 1, characterized in that the integration time counter (41) is clocked by pulses of a Laserwegmeßsystems.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19545663A1 (en) * 1994-12-16 1996-08-01 Morton Int Inc Method and system for generating digital images corrected for x-ray system inhomogeneities

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