空间相机离轴角引起的积分时间误差分析 被引量：2

1

作者 董小静 曹启鹏 +1 位作者 韩杏子 朱军 《航天返回与遥感》 2013年第4期52-58,共7页

光学遥感卫星中空间相机常用的离轴三反光学系统,离轴三反系统能扩大光学系统视场、提高系统调制传递函数(MTF),但是离轴角会带来积分时间不同步的问题,文章对离轴角引起的积分时间不同步而产生的成像品质影响进行了分析。首先对离轴三... 光学遥感卫星中空间相机常用的离轴三反光学系统,离轴三反系统能扩大光学系统视场、提高系统调制传递函数(MTF),但是离轴角会带来积分时间不同步的问题,文章对离轴角引起的积分时间不同步而产生的成像品质影响进行了分析。首先对离轴三反光学系统的离轴角建立数学模型后,应用STK软件仿真空间TDICCD相机在不同级数下离轴角带来的摄影点积分时间和星下点积分时间的差异,然后用Matlab编写程序处理得到的不同积分时间的采样点得出结论,离轴角越大,光学系统的传递函数越小,光学相机成像品质越差。在工程应用中,对一个确定离轴角的离轴三反光学系统,通过仿真,对积分时间调整给出了相应设计建议。 展开更多

关键词 时间延迟积分电荷耦合器件 离轴角 积分时间 误差分析 空间相机

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像移对星载TDICCD相机成像品质的影响分析 被引量：14

2

作者 庄绪霞 王治乐 +1 位作者 阮宁娟 贺金平 《航天返回与遥感》 2013年第6期66-73,共8页

像移是影响星载时间延迟积分电荷耦合器件(TDICCD)相机成像品质的重要因素。为研究像移对TDICCD像质的影响,首先分析了像移引起图像模糊和几何变形的机理,研究了像移降质的辐射和几何方面评价参量。依据TDICCD工作原理,建立了像移影响下... 像移是影响星载时间延迟积分电荷耦合器件(TDICCD)相机成像品质的重要因素。为研究像移对TDICCD像质的影响,首先分析了像移引起图像模糊和几何变形的机理,研究了像移降质的辐射和几何方面评价参量。依据TDICCD工作原理,建立了像移影响下TDICCD相机空变降质模型,并以此为基础,计算并分析了不同形式、不同方向上的像移影响下的像质下降情况。分析结果表明,不同方向、不同形式的像移引起的成像品质下降是不同的。文章中提出的空变降质模型可以为后续的仿真及像移降质图像的恢复等提供参考。 展开更多

关键词 时间延迟积分电荷耦合器件 像移 空变降质模型 成像品质 空间相机

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TDICCD光子响应非均匀性噪音分析与测量(英文) 被引量：4

3

作者 王德江 沈宏海 +1 位作者 宋玉龙 赵嘉鑫 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期232-235,共4页

探测器光子响应非均匀性噪音会降低低照度情况下遥感成像系统的成像质量.针对这一现象,本文首先结合探测器的物理性质,对各种噪音源进行了研究;建立了TDI CCD不同级数下的光子响应非均匀性噪音模型,随着曝光量的增加,光子响应非均匀性... 探测器光子响应非均匀性噪音会降低低照度情况下遥感成像系统的成像质量.针对这一现象,本文首先结合探测器的物理性质,对各种噪音源进行了研究;建立了TDI CCD不同级数下的光子响应非均匀性噪音模型,随着曝光量的增加,光子响应非均匀性噪音也线性增加.其次根据曝光级数越多TDI CCD对非均匀性噪音的平滑效应越明显这一现象,提出一种光子响应非均匀性系数与曝光级数之间的关系式,并给出了利用TDI CCD输出图像提取光子响应非均匀性噪音的方法.最后建立了试验系统,通过试验对测试获得的光子响应非均匀性噪音与理论分析计算得出的结果进行了分析. 展开更多

关键词 时间延迟积分电荷耦合器件 光子响应非均匀性噪音 噪音测量

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航天TDICCD相机图像空间移变振动降质的复原 被引量：9

4

作者 周虎 王小勇 《航天返回与遥感》 2008年第2期23-28,60,共7页

文章建立了一种航天时间延迟积分电荷耦合器件(TDICCD)相机图像空间移变振动降质的退化模型,提出了一种新的空间移变降质图像复原算法。仿真实验结果表明该退化模型和图像复原算法能有效处理航天TDICCD相机图像的空间移变振动降质,具有... 文章建立了一种航天时间延迟积分电荷耦合器件(TDICCD)相机图像空间移变振动降质的退化模型,提出了一种新的空间移变降质图像复原算法。仿真实验结果表明该退化模型和图像复原算法能有效处理航天TDICCD相机图像的空间移变振动降质,具有很好的应用前景。 展开更多

关键词 时间延迟积分电荷耦合器件 空间移变 退化模型 图像复原 航天遥感相机

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TDICCD相机的实验与研究 被引量：2

5

作者 王海宁 魏仲慧 何昕 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1997年第2期93-97,共5页

目前，ＣＣＤ已被广泛地应用于各个领域。这里，我们介绍一种特殊的线阵ＣＣＤ相机，它应用时间延迟积分（ＴＤＩ）技术，可在低光照情况下，获得高灵敏度、高输出速率、高空间分辨率和大的动态范围。为了应用ＴＤＩ方式及验证它的效果... 目前，ＣＣＤ已被广泛地应用于各个领域。这里，我们介绍一种特殊的线阵ＣＣＤ相机，它应用时间延迟积分（ＴＤＩ）技术，可在低光照情况下，获得高灵敏度、高输出速率、高空间分辨率和大的动态范围。为了应用ＴＤＩ方式及验证它的效果，我们使用加拿大ＤＡＬＳＡ公司生产的ＣＴ－Ｅ１２０４８×９６ＴＤＩ线阵ＣＣＤ相机，设计制作了一套完整的系统，并做了捕获运动图像的实验。该系统包括：相机、相机控制器、图像捕获器、微机和转台。实验结果表明：当ＣＣＤ相机的行转移速率和物体的运动速率不同步时，不能够获得清晰的图像。而当我们使用相移补偿技术，使两个速率相匹配后，得到了非常清晰的图像。 展开更多

关键词 时间延迟积分 电荷耦合器件 摄影机

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高密度模块化TDI CCD成像系统设计 被引量：6

6

作者 孙振亚 刘栋斌 +1 位作者 方伟 张达 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期154-161,共8页

为提升遥感相机的高密度组装技术,采用厚膜集成电路技术设计了高集成度的TDI CCD成像系统,并对该成像系统中的具体设计做了详述。首先TDI CCD焦平面通过机械拼接方式拼凑成可复制的单元。然后,通过三极管射极跟随器增强CCD输出图像信号... 为提升遥感相机的高密度组装技术,采用厚膜集成电路技术设计了高集成度的TDI CCD成像系统,并对该成像系统中的具体设计做了详述。首先TDI CCD焦平面通过机械拼接方式拼凑成可复制的单元。然后,通过三极管射极跟随器增强CCD输出图像信号强度传送给模拟前端芯片LM98640中转换成14 bit的数字信号,再传给现场可编程门阵列芯片XC5VLX50T-1FFG1136C缓存和整合处理。最终,通过TLK2711高速LVDS输出芯片传输给数据采集卡并在计算机上成像。该成像系统中所有的驱动信号和处理时序都是通过现场可编程门阵列产生的,计算机可以通过RS422通信总线对成像系统进行控制和部分参数修改。该系统中的驱动电路和CCD二次电源电路采用厚膜集成电路技术设计,提高了系统的集成度。实验结果表明:整个系统基于厚膜技术,驱动电路PCB电路板减少了2/3的面积,同时采用了机电热一体化的设计,实现了相机的高密度组装。该系统总数据输出速度达到3.6 Gbps,饱和输出图像信噪比52.6 d B。 展开更多

关键词 电荷耦合器件 模块化 厚膜 时间延迟积分 成像系统

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“高分五号”卫星多谱段集成TDI线列红外探测器 被引量：10

7

作者 王成刚 东海杰 +3 位作者 刘泽巍 谢珩 李冬冰 喻松林 《航天返回与遥感》 CSCD 2018年第3期80-84,共5页

多谱段集成TDI线列红外探测器组件是"高分五号"卫星全谱段光谱成像仪的核心器件。为满足航天型号应用要求,华北光电技术研究所项目团队立足已有技术基础,创新性地开发了具有自主知识产权的"多谱段集成TDI线列红外探测器... 多谱段集成TDI线列红外探测器组件是"高分五号"卫星全谱段光谱成像仪的核心器件。为满足航天型号应用要求,华北光电技术研究所项目团队立足已有技术基础,创新性地开发了具有自主知识产权的"多谱段集成TDI线列红外探测器组件技术",引领了中国多谱段集成红外探测器技术的发展,谱段集成数量达到4个,分别实现了短中波4个谱段和长波4个谱段的集成,谱段从短波1.55μm覆盖至长波12.5μm,并根据探测组件在轨工作剖面,开展了地面8年寿命的试验考核。测试和试验结果表明:多谱段集成TDI线列红外探测器组件产品的性能、环境适应性和可靠性满足要求。 展开更多

关键词 多谱段集成 时间延迟积分电荷耦合器件 红外探测器 “高分五号”卫星

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采用FPGA的高速CCD相机的时钟发生器 被引量：3

8

作者 冯勇 牟丹丹 +2 位作者 杨旭强 董岩 陈硕 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第10期13-15,18,共4页

采用IL E2TDICCD做为传感器 ,与计算机构成了成像系统 ,并在计算机CRT上显示出图像。主要介绍高速CCD相机的工作时钟产生电路的设计 ,采用大规模集成电路FPGA实现了该工作时钟驱动电路 ,采用AHDL语言对工作时钟驱动电路进行了硬件描述 ... 采用IL E2TDICCD做为传感器 ,与计算机构成了成像系统 ,并在计算机CRT上显示出图像。主要介绍高速CCD相机的工作时钟产生电路的设计 ,采用大规模集成电路FPGA实现了该工作时钟驱动电路 ,采用AHDL语言对工作时钟驱动电路进行了硬件描述 ,并利用MaxPlus2软件对所设计的工作时钟驱动电路进行了仿真 ,最后对FPGA器件进行了编程和硬件电路调试 ,进而实现了整个CCD相机的控制。 展开更多

关键词 FPGA CCD相机 时钟发生器 电荷耦合器件 时间延迟积分 现场可编程逻辑阵列

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TDI CCD相机大姿态角推扫成像行频精确匹配 被引量：3

9

作者 李国宁 韩双丽 +2 位作者 张宇 刘妍妍 高印寒 《电子测量技术》 2015年第6期73-79,91,共8页

针对大视场TDI CCD相机大姿态角推扫成像过程中像面上像点像速差异较大,行频匹配精度不高引起的相机传函下降等问题,提出一种可支持粗调和精调的高精度行频匹配方法。首先,阐述了大视场遥感相机像速场的主要特点及像速匹配的关键问题;其... 针对大视场TDI CCD相机大姿态角推扫成像过程中像面上像点像速差异较大,行频匹配精度不高引起的相机传函下降等问题,提出一种可支持粗调和精调的高精度行频匹配方法。首先,阐述了大视场遥感相机像速场的主要特点及像速匹配的关键问题;其次,深入分析了大视场TDI CCD相机大角度侧摆和前后摆推扫成像的像速场特性;然后,根据像速场特性制定同速匹配模式和异速匹配模式,分析传函特性,确定各自模式的使用条件;最后,提出了一种可支持粗调和精调的高精度行频匹配方法,并分析已实现行频匹配方法的精度,最终满足给定行频匹配精度要求。实验结果表明:在积分级数为96级,粗调方法使行频精度达到0.999 425,精调方法使行频精度达到0.999 928,2种方法均能使相机传函MTF优于0.998,从而实现大视场TDI CCD相机在各种大姿态角推扫成像条件下高质量成像。 展开更多

关键词 成像系统 时间延迟积分电荷耦合器件 调制传递函数 行频匹配

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推扫式线阵TDI CCD扫描调制传递函数分析 被引量：2

10

作者 杨永明 李昕阳 赵嘉鑫 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期872-877,共6页

根据线阵TDI CCD离散采样的特点,以采样间距内成像调制度均值为基础,构建了推扫成像模式下线阵TDI CCD扫描方向的调制传递函数。该调制传递函数的数值分析表明:对于像元为10μm的线阵TDI CCD,行转移驱动时钟相数为4,3或2时,Nyquist频率... 根据线阵TDI CCD离散采样的特点,以采样间距内成像调制度均值为基础,构建了推扫成像模式下线阵TDI CCD扫描方向的调制传递函数。该调制传递函数的数值分析表明:对于像元为10μm的线阵TDI CCD,行转移驱动时钟相数为4,3或2时,Nyquist频率处调制传递函数值分别为0.363,0.333或0.255;行频误差为1%及3%时,不同积分级数下调制传递函数变化曲线表明,增大行频误差及增加积分级数将使调制传递函数值减小,图像分辨率降低。成像实验结果符合所构建调制传递函数的定量分析结论。 展开更多

关键词 调制传递函数 推扫成像 时间延迟积分 电荷耦合器件 行频误差

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焦面拼接反射镜热稳定性对MTF的影响 被引量：3

11

作者 李富强 蔡伟军 范俊杰 《航天返回与遥感》 北大核心 2016年第3期75-81,共7页

光学拼接是扩大航天相机视场的有效方法。焦平面采用光学拼接时,拼接反射镜的热稳定性对探测器的共线性和共面性有一定的影响,共线性和共面性误差会引起时间延迟积分电荷耦合器件(TDICCD)的光学调制传递函数(MTF)的下降。文章首先在三... 光学拼接是扩大航天相机视场的有效方法。焦平面采用光学拼接时,拼接反射镜的热稳定性对探测器的共线性和共面性有一定的影响,共线性和共面性误差会引起时间延迟积分电荷耦合器件(TDICCD)的光学调制传递函数(MTF)的下降。文章首先在三维欧式空间建立拼接反射镜热变形前后的平面方程,通过计算TDICCD顶点关于反射镜平面方程的镜像点得出反射镜热变形对TDICCD共线性和共面性的影响;其次,为了对热稳定性进行有效评价,以MTF为其评价函数,分别对TDICCD的共线性误差、共面性误差对TDICCD相机MTF的影响进行了分析,给出了两种误差引起MTF下降的计算公式;最后,以某测绘相机光学拼接焦面为例,对拼接反射镜的热变形引起的探测器的共线性和共面性进行分析,并对不同积分级数下传递函数的下降进行了分析。结果表明,当积分级数为128级时,TDICCD共线性误差引起的飞行方向(X向)MTF下降近似为零,在线阵方向(Y向)MTF下降小于0.025%;共面性误差引起的MTF下降小于0.05%。 展开更多

关键词 光学拼接 反射镜 焦平面 调制传递函数 时间延迟积分电荷耦合器件 热稳定性 测绘相机 航天遥感

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TDI-CCD相机动态成像的速度同步控制研究 被引量：6

12

作者 张林 吴晓琴 袁 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第12期10-12,15,共4页

在介绍时间延迟积分电荷耦合器件(TD I-CCD)的结构与工作原理基础上,通过像移调制传递函数(MTF)分析了TD I-CCD行扫速率与运动像不同步时对相机成像质量的影响。理论和实验仿真表明:在奈奎斯特频率范围内,只要将TD I-CCD推扫成像过程中... 在介绍时间延迟积分电荷耦合器件(TD I-CCD)的结构与工作原理基础上,通过像移调制传递函数(MTF)分析了TD I-CCD行扫速率与运动像不同步时对相机成像质量的影响。理论和实验仿真表明:在奈奎斯特频率范围内,只要将TD I-CCD推扫成像过程中的同步误差控制在一定的范围内,就可以明显地减少像移对成像质量的影响,最后,给出了2种简便和实用的同步控制方法。 展开更多

关键词 时间延迟积分电荷耦合器件 同步控制 调制传递函数 像移

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基于锁相环的遥感相机采样电路设计与优化 被引量：2

13

作者 梁楠 李涛 吴淞波 《航天返回与遥感》 北大核心 2016年第2期66-73,共8页

高分辨率时间延迟积分电荷耦合器件(TDICCD)遥感相机成像系统设计中,通道数量、高频时钟品质、高速数据传输误码率与相机小型化设计已经成为相互制约的矛盾。目前,为了减小系统体积质量、提高图像信噪比,将采样电路放入相机主体的焦平... 高分辨率时间延迟积分电荷耦合器件(TDICCD)遥感相机成像系统设计中,通道数量、高频时钟品质、高速数据传输误码率与相机小型化设计已经成为相互制约的矛盾。目前,为了减小系统体积质量、提高图像信噪比,将采样电路放入相机主体的焦平面附近是目前遥感系统小型化的主要趋势。因此,在相机主体与图像处理器之间,高速数据传输和高速时钟抖动是采样电路的主要设计难题。文章设计了一套基于锁相环(PLL)的高速采样电路,抑制了高速时钟抖动,消除了相位差;设计了一种超前滞后滤波器作为锁相环电路的环路滤波器。通过仿真和实测分别得到了滤波器电路的相位裕度和锁定时间等参数;同时在电路板布局布线时,通过合理地切割地平面、优化时钟的走线,抑制了模数混合部分的量化噪声。电路中使用了串行传输技术实现高速大数据量的传输;最后,文章中对误码率和图像信噪比进行实测,测试结果满足实际工程应用的需求。该设计同传统采样电路相比较,在尺寸、质量、数据传输率、图像信噪比等方面均有较大优化。 展开更多

关键词 时间延迟积分电荷耦合器件 时钟抖动 信噪比 锁相环 误码率 电路设计 遥感相机

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基于数值保真项优化的TDI遥感图像复原方法 被引量：2

14

作者 苏慧 冯华君 +2 位作者 徐之海 李奇 陈跃庭 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期674-679,共6页

提出基于数值保真项优化的时间延迟积分电荷耦合元件(TDI-CCD)振动模糊遥感图像复原方法.针对时间延迟积分(TDI)退化图像点扩散函数(PSF)的空间变化性,根据成像平台颤振信息逐行构建模糊核.通过结合L1正则化和数值保真项优化,提出新的... 提出基于数值保真项优化的时间延迟积分电荷耦合元件(TDI-CCD)振动模糊遥感图像复原方法.针对时间延迟积分(TDI)退化图像点扩散函数(PSF)的空间变化性,根据成像平台颤振信息逐行构建模糊核.通过结合L1正则化和数值保真项优化,提出新的遥感图像去模糊方法,实现对TDI颤振图像的逐行复原.在基于最大后验概率(MAP)构建图像去模糊模型的过程中,将数值保真项扩展到二阶,以更好地保留图像细节.与传统的RichardsonLucy(RL)算法、全变分方法相比,提出的算法去模糊效果明显.分析在不同积分级数和颤振频率下采用该算法复原后的图像的ssim,该算法体现出很好的普适性. 展开更多

关键词 遥感 平台颤振 图像复原 数值保真项 时间延迟积分电荷耦合元件(tdiccd)

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1.06μm脉冲激光对TDI-CCD的干扰实验研究 被引量：2

15

作者 李晓龙 赵威 +3 位作者 张雷雷 张启鹏 康华超 刘伟 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期416-418,共3页

为了有效对抗时间延迟积分电荷耦合器件成像设备的干扰,采用脉宽为10ns、波长为1.06μm的脉冲激光对其进行了干扰实验。分析了干扰现象与机理,采用数字图像处理方法测量了饱和阈值。结果表明,当激光能量密度为1.33m J/cm2时,时间延迟积... 为了有效对抗时间延迟积分电荷耦合器件成像设备的干扰,采用脉宽为10ns、波长为1.06μm的脉冲激光对其进行了干扰实验。分析了干扰现象与机理,采用数字图像处理方法测量了饱和阈值。结果表明,当激光能量密度为1.33m J/cm2时,时间延迟积分CCD达到饱和;提高激光重复频率可以取得更有效的干扰效果。 展开更多

关键词 激光技术 干扰机理 图像处理 饱和阈值 脉冲激光 时间延迟积分电荷耦合器件

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