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Radiometrische Kalibrierung und Charakterisierung von CCD- und CMOS Bild-Sensoren und Monokulares 3D-Tracking in Echtzeit

Gröning, Hermann

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PDF, German
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Abstract

In der vorliegenden Arbeit werden sowohl eine CCD-Kamera, als auch eine CMOS-Kamera auf ihre grundlegenden Eigenschaften hin überprüft. Ausserdem wird mit der CMOS-Kamera ein neuartiges monokulares 3D-Tracking in Echtzeit durchgeführt. Bei beiden Sensoren wird der Dunkelstrom untersucht. Bei der CCD-Kamera werden die Linearität und die Globale Totale Rauschvarianz bestimmt und das Fix-Muster Rauschen korrigiert. Die absolute Quanteneffizienz wird aus der kalibrierten spektralen Strahlungsdichte der homogenen Lichtquelle berechnet. Ausserdem wird das Signal-Rauschverhältnis und der relative Fehler bestimmt. Bei der CMOS-Kamera wird die Antwort-Kurve modelliert und bei vorgebener Quanteneffizienz aus der kalibrierten spekralen Strahlungdichte der homogenen Lichtquelle berechnet. Ausserdem wird die Globale Totale Rauschvarianz gemessen und daraus das Signal-Rauschverhältnis und der relative Fehler berechnet.

Translation of abstract (English)

In this presented thesis a CCD and a CMOS image sensor are characterized relative to their fundamental radiometric properties. A new technic for a monocular 3D-Tracking is realized. Dark currents of both sensors are examined. The linearity and the global total variance of noise of the CCD image sensor are determined and the fixed-pattern noise is corrected. The absolute quantum efficiency is calculated from calibrated data of the spectral radiance of the integration sphere. Additionally the signal noise ratio and the relative error are determined. The response of the CMOS sensor is modeled and can be computed from the calibrated data of the spectral radiance with known data of the quantum efficiency. The global total variance of noise is measured. The signal noise ratio and the relative error are computed with these data.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Jähne, Prof. Dr. Bernd
Date of thesis defense: 12 February 2003
Date Deposited: 08 Jul 2003 11:30
Date: 2003
Faculties / Institutes: Service facilities > Interdisciplinary Center for Scientific Computing
Subjects: 530 Physics
Controlled Keywords: Kalibrieren <Messtechnik>, CCD-Sensor, CCD-Videokamera, CMOS
Uncontrolled Keywords: Monokular 3D-Tracking , Echtzeit , spektrale Strahlungsdichte , Ullbrichtkugel , Rauschen , Quanteneffizienz , Fix-Muster-Rauschen , HDRC-VideosensorMonocular 3D-Tracking , Real Time , HDRC Quantum-Efficiency , spectral-Radiance , Fix-Pattern-Noise
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