[發(fā)明專利]CCD成像系統(tǒng)模擬式自校圖形實(shí)現(xiàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210137049.2
• 申請(qǐng)日: 2012-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN102662134A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文華;張宇;李國(guó)寧;韓雙麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): G01R31/26
• 分類號(hào): G01R31/26;G01R31/316;G01R31/317
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 陶尊新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天遙感成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及CCD成像系統(tǒng)模擬式自校圖形實(shí)現(xiàn)裝置，用于遙感相機(jī)的電路狀態(tài)自檢。

背景技術(shù)

自從CCD（Charge?Coupled?Device，電荷耦合器件）問世以來，光電傳感器成像技術(shù)迅速發(fā)展，尤其是TDI-CCD（Time?Delay?and?Integration?CCD,時(shí)間延遲積分電荷耦合器件）以其時(shí)間延遲積分和推掃成像的特點(diǎn)，在航空航天遙感成像領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。對(duì)于CCD遙感相機(jī)的成像系統(tǒng)而言，除了CCD還有很多其他重要組成部分，如光學(xué)系統(tǒng)、CCD信號(hào)處理模塊、通訊模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、圖像壓縮系統(tǒng)等。由于CCD器件非常昂貴，系統(tǒng)聯(lián)試時(shí)不能頻繁插拔CCD，子系統(tǒng)組裝測(cè)試時(shí)也不需要加CCD，因此必須在CCD信號(hào)處理模塊中設(shè)計(jì)一系列自校圖形作為仿真CCD的數(shù)據(jù)源，一方面可以在子系統(tǒng)組裝時(shí)測(cè)試接口連接是否正確，另一方面可以檢測(cè)CCD時(shí)序是否正常，像素輸出是否有串行現(xiàn)象。

目前有文獻(xiàn)研究了TDI-CCD推掃成像的原理，并據(jù)此設(shè)計(jì)出了幾種數(shù)字式自校圖形，滿足了相機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋z測(cè)和調(diào)試需要。然而，數(shù)字式自校圖形是由FPGA（Field?Programmable?Gate?Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）經(jīng)過數(shù)字邏輯電路產(chǎn)生的，因此只能檢測(cè)從FPGA到圖像數(shù)據(jù)輸出接口的功能鏈路，而無法檢測(cè)關(guān)鍵的視頻AD芯片等功能鏈路。FPGA直接產(chǎn)生的數(shù)字圖形存在局限性，無法檢測(cè)視頻AD的工作狀態(tài)使其成為自校圖形的一大缺憾。因此，有必要設(shè)計(jì)一種既能夠檢測(cè)CCD成像單元的數(shù)字處理鏈路，又能檢測(cè)關(guān)鍵的模擬信號(hào)處理鏈路（如視頻AD模塊）的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有自校圖形實(shí)現(xiàn)裝置只能檢測(cè)從FPGA到圖像數(shù)據(jù)輸出接口的功能鏈路，而無法檢測(cè)關(guān)鍵的視頻AD芯片等功能鏈路的問題，提供一種CCD成像系統(tǒng)模擬式自校圖形實(shí)現(xiàn)裝置。

CCD成像系統(tǒng)模擬式自校圖形實(shí)現(xiàn)裝置，該裝置包括FPGA、模擬自校圖形實(shí)現(xiàn)裝置、視頻AD模塊、切換模塊和CCD信號(hào)處理模塊，

所述模擬自校圖形實(shí)現(xiàn)裝置包括第一電容和第二電容，切換模塊包括驅(qū)動(dòng)芯片和DAC芯片，所述FPGA發(fā)送驅(qū)動(dòng)使能信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)生模擬信號(hào)，F(xiàn)PGA向驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送邏輯時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生所述模擬信號(hào)的邏輯時(shí)序，F(xiàn)PGA控制DAC芯片輸出可變電壓至驅(qū)動(dòng)芯片，所述驅(qū)動(dòng)芯片經(jīng)第二電容輸出可變幅值的模擬信號(hào)；CCD信號(hào)處理模塊輸出CCD視頻信號(hào)經(jīng)第一電容后與模擬信號(hào)并聯(lián)輸入至視頻AD模塊，當(dāng)選擇模擬自校圖形的功能關(guān)閉時(shí)，CCD視頻信號(hào)進(jìn)入視頻AD模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，視頻AD模塊輸出數(shù)字圖像至FPGA；當(dāng)選擇模擬自校圖形的功能開啟時(shí)，模擬信號(hào)進(jìn)入視頻AD模塊，經(jīng)FPGA實(shí)現(xiàn)模擬式圖形的自校。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明能使模擬自校圖形與CCD視頻信號(hào)互不干擾，并可與之分時(shí)送入視頻AD模塊，達(dá)到檢測(cè)整個(gè)CCD成像系統(tǒng)工作狀態(tài)的目的。本發(fā)明所述的裝置既能夠檢測(cè)CCD成像單元的數(shù)字處理鏈路，又能檢測(cè)關(guān)鍵的模擬信號(hào)處理鏈路，電路可檢測(cè)多個(gè)視頻AD模塊，簡(jiǎn)單易行控制簡(jiǎn)便，所選芯片具有很高的溫度可靠性和抗輻射性能，能夠適應(yīng)航天遙感成像系統(tǒng)的需要。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的CCD成像系統(tǒng)模擬式圖形實(shí)現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的CCD成像系統(tǒng)模擬式圖形實(shí)現(xiàn)裝置的工作流程圖；

圖3為本發(fā)明所述的CCD成像系統(tǒng)模擬式圖形實(shí)現(xiàn)裝置中具體實(shí)施方式二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明所述的CCD成像系統(tǒng)模擬式圖形實(shí)現(xiàn)裝置中具體實(shí)施方式二中裝置的工作流程圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一、結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，CCD成像系統(tǒng)模擬式圖形實(shí)現(xiàn)裝置，該裝置包括FPGA、模擬自校圖形實(shí)現(xiàn)裝置、視頻AD模塊、切換模塊和CCD信號(hào)處理模塊，所述模擬自校圖形實(shí)現(xiàn)裝置包括第一電容和第二電容，切換模塊包括驅(qū)動(dòng)芯片和DAC芯片，所述驅(qū)動(dòng)芯片與第二電容相連，所述的FPGA與DAC芯片、驅(qū)動(dòng)芯片相連，驅(qū)動(dòng)芯片的原理是在輸入IN信號(hào)的數(shù)字邏輯控制下輸出VH和VL，其中VH是模擬信號(hào)的高電平，VL是模擬信號(hào)的低電平。結(jié)合表1，表1為驅(qū)動(dòng)芯片工作的真值表；

表1