[發(fā)明專利]一種采樣位置自適應調整的CCD視頻信號處理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410484555.8
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104219464B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設計）人: 潘衛(wèi)軍;劉濤;賀強民;張曄;王妍
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: H04N5/372
• 分類號: H04N5/372
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發(fā)明涉及一種采樣位置自適應調整的CCD視頻信號處理系統(tǒng)，用于補償CCD相機在外界溫度變化或器件老化引起的延遲偏差，保證CCD視頻信號采樣點位置的穩(wěn)定性。

背景技術

信噪比是空間遙感CCD相機的一個重要指標，而采樣點位置是影響CCD圖像信噪比的一個重要因素。采樣點位置選擇不合適，不僅會造成圖像信噪比的下降，而且在一些情況下，圖像數(shù)據(jù)甚至不能正常顯示。特別是，隨著空間遙感相機的CCD像元頻率逐步提高，CCD視頻信號采樣點位置受外界溫度變化或器件老化因素影響的程度愈來愈大。

傳統(tǒng)方式采用全采樣位置掃描定標得到相應的信噪比，通過比較各采樣點位置時的信噪比，將信噪比相對平緩的采樣點簇的中間位置作為最終確定的采樣點位置參數(shù)，并將該位置參數(shù)進行固化，作為相機整個生命周期中的采樣位置參數(shù)。傳統(tǒng)的模擬信號采樣位置參數(shù)一旦設定，就無法改變，而由于器件延遲特性不僅會隨著溫度變化而變化，而且也會隨著器件老化而發(fā)生改變，這樣就會造成，通過定標設定的最佳采樣點位置發(fā)生了相位偏移，從而影響了圖像的信噪比。

發(fā)明內容

本發(fā)明的技術解決問題是：克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種采樣位置自適應調整的CCD視頻信號處理系統(tǒng)。采用本發(fā)明可以補償CCD相機由于外界溫度變化或器件老化引起的采樣位置相位偏差，保證模擬信號采樣位置的穩(wěn)定，從而保證了圖像的信噪比穩(wěn)定。

本發(fā)明的技術解決方案是：一種采樣位置自適應調整的CCD視頻信號處理系統(tǒng)，包括時序基準控制器、CCD時序控制器、CCD驅動電路、CCD電路、濾波及預放電路、采樣及AD轉換電路、相位監(jiān)測及采樣位置調整模塊以及分壓與整形電路；時序基準控制器在基準時鐘的控制下，產生焦面時鐘信號以及信號處理基準時鐘；CCD時序控制器根據(jù)焦面時鐘產生CCD工作所需的時序信號；CCD驅動電路根據(jù)產生的時序信號生成滿足CCD工作所需的驅動信號，并驅動CCD電路對外部光信號進行采集；CCD電路將采集到的光信號轉換為電信號后，將該電信號作為初始視頻信號發(fā)送給濾波及預放電路進行濾波及預放大處理，獲得視頻信號并發(fā)送給采樣及AD轉換電路；分壓與整形電路采集由CCD驅動電路產生的驅動信號，將該驅動信號進行電平轉換獲得初始相位信號，使該初始相位信號的電平幅值滿足相位監(jiān)測及采樣位置調整模塊的輸入電平要求，之后對初始相位信號進行整形，使整形獲得的相位信號的沿變化率滿足閾值要求；相位監(jiān)測及采樣位置調整模塊根據(jù)時序基準控制器產生的信號處理基準時鐘對相位信號進行采樣并測量相位信號的相位變化，產生采樣時鐘并發(fā)送給采樣及AD轉換電路；采樣及AD轉換電路根據(jù)采樣時鐘對濾波及預放電路發(fā)送來的視頻信號進行采集，將其轉換為數(shù)字信號后向外輸出。

所述分壓與整形電路包括電阻R1、電阻R2和施密特觸發(fā)器；電阻R1的一端接至CCD驅動電路產生的驅動信號，另一端與電阻R2的一端相連；電阻R2的另一端接地；電阻R1與電阻R2的公共端接至施密特觸發(fā)器的輸入端，施密特觸發(fā)器的輸出端接至相位監(jiān)測及采樣位置調整模塊。

所述相位監(jiān)測及采樣位置調整模塊包括相位監(jiān)測模塊、單周期時鐘延遲環(huán)節(jié)測量模塊、參數(shù)存儲模塊、相位關系計算模塊和采樣位置調整模塊；相位監(jiān)測模塊測量接收到的相位信號的延遲相位參量以及相位監(jiān)測模塊內部基準信號的延遲相位參量；單周期時鐘延遲環(huán)節(jié)測量模塊測量在單個信號處理基準時鐘周期內，信號處理基準時鐘在延遲鏈中傳輸?shù)难舆t節(jié)點數(shù)L；參數(shù)存儲模塊用于存儲分頻參數(shù)k，像元周期采樣點數(shù)M，默認粗調參數(shù)以及默認細調參數(shù)，基準SHP位置參數(shù)及基準SHD位置參數(shù)；相位關系計算模塊同時接收參數(shù)存儲模塊存儲的相關參數(shù)、相位監(jiān)測模塊測量得到的延遲相位參量以及單周期時鐘延遲環(huán)節(jié)測量模塊測量得到的延遲節(jié)點數(shù)L，獲得采樣位置調整量；采樣位置調整模塊將計算得到的采樣位置相位調整量進行采樣時鐘的相位調整，產生相應的采樣時鐘SHP和SHD，并發(fā)送給采樣及AD轉換電路。