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sind in Bezug auf ihre Signalform in charakteristische Bereiche unterteilt
und quantitativ bewertet worden. Das deterministische Signalmodell kann
experimentell durch reale Signalfunktionen bestätigt werden. Dazu wurde
ein Vergleich zwischen der im Simulator erzeugten Quantisierungsspannung
und der von der Kamera aufgezeichneten Quantisierungsspannung geführt.
Auf Grundlage der Rauschmodelle der Photodiode, des MOS-Transistors und
des CDS-Zyklus finden theoretische Betrachtungen zum Rauschen am Ausgang
des Pixelschaltkreises statt. Dabei wird gezeigt, wie sich die Stromrauschleistungsdichten
der Photodiode über ein vereinfachtes Netzwerk des
Pixelschaltkreises auf die Pixelspannung überträgt. Bei steigender Bestrahlungsstärke
am Pixel erhöhen sich auch die Spannungsrauschleistungsdichten
am Hold-Kondensator vor dem Eingang der CDS-Stufe. Die CDS-Stufe addiert
die daraus resultierenden quadratischen Mittelwerte aus dem Integrationszyklus
ohne Laserlichtbestrahlung und dem Integrationszyklus mit Laserlichtbestrahlung.
Der Einfluss des Quantisierungsrauschens ist um so größer, je kleiner die
Quantisierungsspannung ist. Das messtechnisch ermittelte Signal-Rauschverhältnis
der Quantisierungsspannung hängt von der Bestrahlungsstärke und
Laserpulsposition gegenüber dem Integrationsfenster ab. Gut reflektierende
Szenen, bei denen sich der überwiegende Anteil des Laserpulses im Integrationsfenster
befindet, haben das beste Signal-Rauschverhältnis zur Folge.
Es wird das MDSI-Auswerteverfahren in seinen Grundzügen erläutert, weil
in Bezug auf die angestrebte Anwendungen am schnellsten Distanzwerte von
Szenen erstellt werden können. Es bestimmt aus einem Quantisierungsspannungsquotienten
den Entfernungsmesswert. Die CDS-Stufe ermöglicht eine
analoge Integration von mehren Laserpulsen, wodurch ein gemittelter Quantisierungsspannungswert
in kürzerer Zeit erstellt werden kann, als wenn er
durch Einzelpulsmessungen im PC gebildet werden würde. Einmal vermindern
sich dadurch die statistischen Schwankungen des Quantisierungswertes.
Zum anderen wird ein größerer Quantisierungsspannungswert erreicht, wodurch
der Einfluss des Quantisierungssrauschens abnimmt.
Auf Grundlage des erstellten deterministischen Signalmodells kann die MDSI-
Entfernungsgleichung abgeleitet werden. Der dabei auftretende Quantisierungsspannungsquotient
stellt den entfernungsbestimmenden Term dar. Die
Quantisierungswerte des Nenners und des Zählers werden durch das deterministische
Signalmodell modelliert. Durch Kürzen gleicher Faktoren kann die
Unabhängigkeit des MDSI-Auswerteverfahrens gegenüber den Einflüssen des
optischen Signalpfads (variable Szenenreflektivität) nachgewiesen werden. Es
findet ein Vergleich zwischen dem Quantisierungsspannungsquotienten, der