在CCD成像系统中，当CCD被一个完全均匀的光场照射时，理论上每个CCD光敏单元的输出应该是完全相同的，但事实上它们的输出会有差异。CCD各个光敏单元这种响应的差异称为CCD响应非均匀性。
如果采用未经过校正的CCD直接捕获一个灰度均匀的目标时，可能会输出强度不均匀的目标图像，这将对目标识别及后续图像处理中的目标特征提取与测量不利，特别是在高精度测量系统中响应非均匀性对成像质量有更大影响，必须进行非均匀性校正。
通常CCD的非均匀性要求控制在5%的范围内，但在微光拍照情况下，要求拍摄图像质量很高时，非均匀性将严重影响到面阵CCD的成像质量，所以非均匀性必须降低到更低的范围内。
CCD响应非均匀性（PRNU）一般定义为：各光敏元在二分之一饱和曝光条件下各自输出信号与平均值之差的均方根值与平均值之比。
在没有光照的情况下测量CCD的暗电流信号，也就是图像的本底。
在图像采集过程中不可避免地存在随机噪声，它将干扰非均匀性校正的结果，随机噪声属于正态分布，它的数学期望为0。因此，采集暗电流图像信号时，都需连续采集至少100帧图像数据，求平均可以去掉随机噪声的影响。
选取足够多个积分球辐射照度，通过定标得到CCD响应度曲线接近线性的灰度值区间
根据面阵CCD响应线性度的不同，响应非均匀性校正可以采用单点、两点和多点校正方法。由于单点校正法只是当积分球在一种辐射照度输出时将不同的像元输出信号校正成平均信号，具有一定的局限性；当面阵CCD响应度为线性时，采用两点校正法，即在两种辐射照度输出时把面阵CCD各个像元的输出信号分别校正为一致；如果面阵CCD的响应为非线性，则采用多点定标分段校正，即把定标区间分成很多段，在每个段内将面阵CCD的非线性响应当做线性响应来处理。
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