TDI-CCD相机动态成像的速度同步控制研究 被引量：6

1

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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TDI-CCD图像传感器中电荷包总转移效率分析 被引量：1

2

作者 董岩 冯勇 +1 位作者 杨旭强 陈晓丽 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2002年第9期32-34,共3页

TDI -CCD传感器水平和垂直移位寄存器中电荷包转移过程是TDI -CCD传感器所实现的光电转换过程中的一个重要过程。针对TDI -CCD图像传感器中电荷包的转移损失问题 ,首先给出了TDI -CCD传感器中电荷包转移过程的功能框图。然后 ,通过对水... TDI -CCD传感器水平和垂直移位寄存器中电荷包转移过程是TDI -CCD传感器所实现的光电转换过程中的一个重要过程。针对TDI -CCD图像传感器中电荷包的转移损失问题 ,首先给出了TDI -CCD传感器中电荷包转移过程的功能框图。然后 ,通过对水平和垂直移位寄存器中电荷包转移过程的严格、详细分析 ,建立了水平和垂直移位寄存器中电荷包转移效率的数学模型。最后 ,建立了TDI-CCD图像传感器的电荷包总转移效率的数学模型 ,给出了电荷包总转移效率的表达式。 展开更多

关键词 tdi-ccd图像传感器 电荷包 电荷转移效率

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1.06μm脉冲激光对TDI-CCD的干扰实验研究 被引量：2

3

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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行间转移面阵CCD的TDI工作方式研究 被引量：15

4

作者 周怀得 刘海英 +3 位作者 徐东 李广泽 王冶 刘金国 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1629-1634,共6页

具有微透镜的行间转移面阵CCD在空间辐照环境下,微透镜材料容易模糊,导致不能正常成像;而如果不使用微透镜,则会由于行间转移CCD的填充因子和量子效率低,曝光量不足,影响图像质量和信噪比,亦不能满足使用要求。本文提出采用时间延迟积分... 具有微透镜的行间转移面阵CCD在空间辐照环境下,微透镜材料容易模糊,导致不能正常成像;而如果不使用微透镜,则会由于行间转移CCD的填充因子和量子效率低,曝光量不足,影响图像质量和信噪比,亦不能满足使用要求。本文提出采用时间延迟积分(TDI)工作方式来解决这一问题。使用现场可编程逻辑器件(FPGA),在实现行间转移面阵CCD KAI0340-S正常工作的基础上,根据TDI CCD的工作原理,实现了CCD KAI0340-S的TDI工作方式。同时,采用RS485总线,实现了计算机和FPGA之间的通信和数据交换,完成了面阵CCD TDI积分级数、行TDI积分时间、以及集成视频信号处理器增益和偏置参数的任意设置。实验结果表明,在没有微透镜下正常成像时,图像质量很差,其信噪比仅为22.13 dB(TDI级数为1);通过设置合适的TDI积分级数后,图像质量有很大的提高,信噪比超过33.62 dB(TDI级数为4)。行间转移面阵CCD的TDI工作方式,可以改善和提高在空间辐照环境下没有微透镜时的图像质量,解决了借助微透镜可提高其量子效率,但微透镜在空间辐照环境下时间较长又容易模糊的矛盾。 展开更多

关键词 行间转移 面阵CCD 微透镜 时间延迟积分 量子效率 现场可编程逻辑器件

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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

5

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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采用线阵TDICCD相机的实时自动增益控制算法 被引量：10

6

作者 彭妮娜 陈大羽 +1 位作者 王琨 包斌 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1370-1375,共6页

动态范围是遥感器的一项重要性能指标,动态范围过窄会在图像中出现高端饱和、丢失信息或高端闲置、信息压缩在低端的情况。为提高相机的动态范围,需要根据成像景物和光照的实时变化调整信号增益,以最大程度地发挥相机的性能,提高相机成... 动态范围是遥感器的一项重要性能指标,动态范围过窄会在图像中出现高端饱和、丢失信息或高端闲置、信息压缩在低端的情况。为提高相机的动态范围,需要根据成像景物和光照的实时变化调整信号增益,以最大程度地发挥相机的性能,提高相机成像质量。在深入研究线阵TDICCD的成像原理的基础上,提出了一种基于线阵TDICCD相机的实时自动增益控制算法,实现了星上实时调整TDICCD相机的积分级数,改变相机的动态范围,以适应不同的地面景物目标。并将其工程化应用到CCD相机视频电路成像链路中,通过试验验证了算法的正确性、稳定性和可靠性。 展开更多

关键词 自动增益控制 TDICCD 动态范围

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多角度偏振成像仪探测器非均匀性校正研究 被引量：8

7

作者 涂碧海 姚萍萍 +3 位作者 孟炳寰 翁建文 黄禅 洪津 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期133-142,共10页

像面非均匀性与镜头、探测器组件、空间杂散光、温漂等多种因素相关,单一方法无法有效区分误差源,需逐一校正,针对偏振成像仪通过积分时间调整的在轨工作模式,研究基于多参量校正补偿的探测器非均匀性校正方法.通过探测器综合测试设备,... 像面非均匀性与镜头、探测器组件、空间杂散光、温漂等多种因素相关,单一方法无法有效区分误差源,需逐一校正,针对偏振成像仪通过积分时间调整的在轨工作模式,研究基于多参量校正补偿的探测器非均匀性校正方法.通过探测器综合测试设备,获取温度、暗电流、曝光时间、光谱响应率等敏感因素数据,经过暗电流、帧转移效应、温度补偿和环境参量的校正,对探测器非均匀性进行多点法校正,消除了像面低频不均衡响应差异和邻域高频差异.实验表明,95%满阱单帧数据像元响应不一致性由1.141%降至0.513%,校正后数据噪声表现为散粒噪声,校正后有良好的动态范围调节能力和线性度,基于多参量的非均匀性校正方法为仪器的定标校正和在轨快速计算提供了数据支撑,为后续偏振遥感仪器提供有效参考. 展开更多

关键词 偏振成像仪 电荷耦合器件 多参量校正法 成像非均匀性 曝光时间

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相关双采样技术在航天相机中的应用研究 被引量：11

8

作者 黄美玲 张伯珩 +2 位作者 边川平 李露瑶 达选福 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第8期31-33,共3页

针对时间延时积分电荷耦合器件的视频处理电路,介绍了一种有效抑制噪声的技术——相关双采样技术;讨论了相关双采样技术的工作原理及其对时间延时积分电荷耦合器件读出噪声的滤除作用。实际中,采用一种新的相关双采样器件设计电路,并经... 针对时间延时积分电荷耦合器件的视频处理电路,介绍了一种有效抑制噪声的技术——相关双采样技术;讨论了相关双采样技术的工作原理及其对时间延时积分电荷耦合器件读出噪声的滤除作用。实际中,采用一种新的相关双采样器件设计电路,并经过试验验证。通过采用该技术,使时间延时积分电荷耦合器件输出视频信号的信噪比S/N高达50dB。 展开更多

关键词 时间延时积分电荷耦合器件 相关双采样 噪声

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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

9

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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基于MTF的时间延迟积分CCD成像系统同步误差分析 被引量：6

10

作者 张林 吴晓琴 汤宫民 《应用光学》 CAS CSCD 2006年第2期167-170,共4页

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。为验证速度失配对TD I-CCD相机成像质量的影响,针对应用环境,利用高对比度靶标对TD I-CCD动态成像进行了仿真实验和动态测试,结果表明,在奈奎斯... 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。为验证速度失配对TD I-CCD相机成像质量的影响,针对应用环境,利用高对比度靶标对TD I-CCD动态成像进行了仿真实验和动态测试,结果表明,在奈奎斯特频率范围内,只要将相机动态成像系统的同步误差控制在±2%的范围内,并使图像时钟处于连续多相的工作方式,就可以基本上消除同步误差对成像质量的影响。 展开更多

关键词 TDI—CCD 同步误差 调制传递函数(MTF) 像移

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多输出CCD接缝的校正 被引量：7

11

作者 吴厚德 许文海 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期454-461,共8页

针对多输出CCD传感器成像存在接缝的问题,提出了一种基于延时积分(TDI)的校正方法。使用TDI的读出方式对均匀光源成像获得了具有亮度线性渐变的图像数据,建立了获得图像的行平均灰度和行曝光时间关系的模型,通过该模型对CCD每路输出特... 针对多输出CCD传感器成像存在接缝的问题,提出了一种基于延时积分(TDI)的校正方法。使用TDI的读出方式对均匀光源成像获得了具有亮度线性渐变的图像数据,建立了获得图像的行平均灰度和行曝光时间关系的模型,通过该模型对CCD每路输出特性进行拟合,校正了CCD多输出的不均匀性,解决了图像接缝问题,并在模拟前端(AFE)完成了校正过程。本方法仅使用一次成像过程,避免了辐照度调整精度对校正精度的影响。与传统的两点法和多点法(16点)相比,提出方法的输出非均匀性分别减少了2.428%和1.052%,校正效果明显提高。实验显示:本方法校正精度高,实验工作量低,可以广泛用于多输出CCD的接缝校正中。 展开更多

关键词 电荷耦合器件 多输出 接缝校正 延时积分 非均匀性校正

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采用FPGA的高速CCD相机的时钟发生器 被引量：3

12

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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TDICCD光子响应非均匀性噪音分析与测量(英文) 被引量：4

13

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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TDICCD图象传感器在侦察相机中的应用 被引量：14

14

作者 许兆林 付战平 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2001年第11期46-49,共4页

根据TDICCD器件的特性 ,讨论了速高比对TDICCD的同步控制、曝光控制的影响 ,给出了分辨力与曝光量的实验曲线 ,提出了利用TDICCD的自动调焦技术 。

关键词 侦察相机 速高比 曝光控制 自动调焦 图像传感器 TDICCD

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一种空间推扫型光学成像系统几何映射方法 被引量：3

15

作者 刘兆军 张智 +1 位作者 周峰 夏德深 《航天返回与遥感》 2012年第1期39-45,共7页

卫星光学遥感器在轨成像会受到颤振的影响,因此图像品质受姿态稳定度的影响很大,而高分辨率图像受到平台误差的影响更加明显。通过研究空间相机的几何模型,提出了一种从地球坐标系到空间光学遥感器坐标系之间的转换关系;分析了在轨卫星... 卫星光学遥感器在轨成像会受到颤振的影响,因此图像品质受姿态稳定度的影响很大,而高分辨率图像受到平台误差的影响更加明显。通过研究空间相机的几何模型,提出了一种从地球坐标系到空间光学遥感器坐标系之间的转换关系;分析了在轨卫星的姿态误差和运动源,并在几何模型中加入了内外方位元素特征;然后进行了空间TDICCD相机的成像仿真实验。为了在像面上模拟颤振,分别进行不同模态的颤振仿真,并且对视线范围内多模态综合作用进行仿真。仿真实验是基于三个轴系方向的,并且计算了TDICCD仿真图像的几何畸变量,模型中几何畸变量的测量尺度达到亚像素级,结果有利于指导卫星平台和遥感器的参数设计。 展开更多

关键词 几何品质 延时积分电荷耦合器件 仿真 运动误差 航天遥感

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空间相机离轴角引起的积分时间误差分析 被引量：2

16

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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CBERS-02B卫星TDICCD相机的相对辐射定标方法及结果 被引量：6

17

作者 何红艳 王小勇 宗云花 《航天返回与遥感》 2010年第4期38-44,共7页

文章根据CBERS-02B卫星TDICCD相机(简称HR相机)的特点,介绍HR相机的辐射定标方案,并对试验结果进行分析和比较,最后给出了HR相机的在轨辐射校正方案。该方案已经成功应用于HR图像数据的相对辐射校正,对于其它TDICCD相机的相对辐射校正... 文章根据CBERS-02B卫星TDICCD相机(简称HR相机)的特点,介绍HR相机的辐射定标方案,并对试验结果进行分析和比较,最后给出了HR相机的在轨辐射校正方案。该方案已经成功应用于HR图像数据的相对辐射校正,对于其它TDICCD相机的相对辐射校正具有参考意义。 展开更多

关键词 时间延时积分电荷耦合器件 辐射定标 空间遥感 中巴地球资源卫星

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TDICCD时序改进方法探讨 被引量：2

18

作者 万旻 李硕 +4 位作者 于双江 梁楠 王蕴龙 成桂梅 刘涛 《航天返回与遥感》 CSCD 2020年第2期87-95,共9页

文章在介绍了TDICCD时序原理的基础上,结合TDICCD实际应用中的问题,探讨了几种TDICCD时序的改进方法,分别为:TDICCD抽头合成技术、TDICCD连续转移时序技术、TDICCD像元模拟合并时序技术、TDICCD面阵成像技术。文章给出实现这些技术的原... 文章在介绍了TDICCD时序原理的基础上,结合TDICCD实际应用中的问题,探讨了几种TDICCD时序的改进方法,分别为:TDICCD抽头合成技术、TDICCD连续转移时序技术、TDICCD像元模拟合并时序技术、TDICCD面阵成像技术。文章给出实现这些技术的原理、方案与实施效果。这些技术可以分别实现了减少CCD模拟抽头数量,提高CCD电荷转移效率,提高TDICCD像元的动态响应范围、TDICCD的面阵应用模式的扩展,以及降低TDICCD模拟像元输出的时序噪声的效果。这些时序改进的解决方法通过对图像信号源头进行改进,一方面扩展了TDICCD的功能,提高了输出信号品质;另一方面具有降低系统体积与功耗,缩减成本的功效。 展开更多

关键词 时间延时积分电荷耦合器件 抽头合成 连续转移时序 像元合并 面阵成像 航天遥感

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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

19

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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航天TDICCD相机图像空间移变振动降质的复原 被引量：9

20

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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