寄生光敏感度 (PLS) 对实际应用的影响（2）

寄生光敏感度(PLS)对实际应用的影响

视觉系统的设计第一步就是选用合适的图像传感器。图像传感器的核心参数之一就是PLS（寄生光敏感度，Parasitic Light Sensitivity）值。

在上一篇博客中，我们已经详细介绍了PLS参数。PLS对整套视觉测量系统的实际影响程度，取决于具体的测量场景。本文重点介绍两个核心

影响因素：曝光时间、传感器读出时间。曝光时间为验证曝光时间对PLS效应的影响，我们使用S-25A30相机完成对照测试。首先设置曝光

时长为50微秒、8位模式采集图像，我们调高图像亮度与对比度，让PLS带来的影响更加直观。沿着图中黄色竖线做灰度线扫描，可以看到视

频基准灰度值从上到下由14 DN8变为23 DN8，整张图像因PLS效应产生了9 DN8的灰度偏差。

图1：拍摄时曝光时间为50微秒（a）的图像;图像的亮度和对比增强版本（b）;垂直线条剖面（黄色线）（c）。

随后，我们把曝光时长改为1500微秒，同样以8位模式采集图像。可以看到纵向灰度曲线不再出现明显梯度偏移。

这并不代表长时间曝光可以消除PLS本身：寄生光子的总量是不变的。只是正常有效光子总量随曝光增加，让寄生光子造成的偏差占比被稀

释、相对影响变小了。

传感器读出时间

另一个直接影响PLS表现的关键参数是传感器读出耗时。本次使用S-25A80相机，修改CoaXPress传输配置做对照测试，固定曝光时间50μs、

帧率10fps、保持光源一致，读取两组图像的纵向灰度轮廓曲线。

当配置为CXP3_X2时，传感器完整读出耗时为43.5ms。灰度曲线显示：图像首行灰度为1 DN8，末行灰度为13 DN8，整张图像产生12 DN8

的纵向灰度偏差。当配置为CXP6_X4时，传感器读出耗时缩短至12.5ms。灰度曲线显示：图像首行灰度为2 DN8，末行灰度为9 DN8，整张

图像纵向灰度偏差仅7 DN8。由此可见：缩短传感器读出时间，能够显著降低PLS带来的梯度偏差。 其他影响因素除此之外还有两个关键影

响因素：光源波长（波长越长，PLS效应越明显）以及光线入射角度。部分传感器厂商会提供相关参数细节，可作为视觉系统设计参考。

总结

PLS是图像传感器本身固有的硬件参数，无法直接修改。但我们可以通过合理的系统设计，降低PLS对实际测量的影响：例如选型与布置合适

波长、入射角度的光源，以及优化曝光时长、传感器读出速度等采集参数。