[發明專利]一種數字域TDI相機成像質量的調整方法及調整系統

有效

• 申請號: 201611214682.1
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106791508B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 金光;宋明珠;曲宏松;張貴祥;陶淑蘋
• 申請（專利權）人: 首都師范大學;中圖高科（北京）信息技術有限公司
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/353
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

本發明公開一種數字域TDI相機成像質量的調整方法及調整系統，調整方法包括：確定預拍區域；根據預拍曝光時間和預拍增益，確定預拍區域的實際灰度均值；確定TDI成像區域的期望曝光時間與期望增益的乘積；確定TDI成像區域的積分級數和積分時間；確定期望增益及期望曝光時間；根據積分級數、積分時間、期望增益及期望曝光時間確定當前TDI成像區域的圖像；判斷是否還有下一個預拍區域，如果有則更新預拍曝光時間和預拍增益；否則，根據各TDI成像區域的圖像確定TDI相機的拍攝圖像。本發明的調整方法和調整系統，可根據實際拍攝環境完成數字域TDI相機成像質量的在軌自適應調整。

技術領域

本發明涉及數字域TDI成像領域，特別是涉及一種數字域TDI相機成像質量的調整方法及調整系統。

背景技術

數字域TDI技術是一種新型光電成像技術，主要應用于CMOS傳感器，用以解決科學級TDI-CCD價格昂貴工藝受限，而模擬域TDI-CMOS方法需要復雜的硬件電路設計，同時依賴于復雜的CMOS制造工藝，實現難度較大的問題。CMOS本身為面陣輸出，具有面陣拍照和高清動態視頻成像模式，在此基礎上實現數字域TDI模式，可改變遙感衛星傳統單一的拍照模式，拓展遙感相機的功能。而數字域TDI算法擺脫了在CMOS傳感器內部實現TDI的束縛，利用普通的面陣CMOS器件就可以實現多級連續可調的TDI功能，同時其連續多幀的成像模式又可為后續圖像超分辨分析、精準建模提供有力依據。目前，數字域TDI技術已實現星上應用。

數字域時間延遲積分(Time,Delay and Integration，TDI)技術在實際星上應用過程中，在不同的調光參數及大氣輻射、地面目標光照度等環境條件下，成像效果有較大差異，不同環境下成像參數設置會對成像質量產生極大影響，因此在軌自適應成像參數調整十分必要。目前針對數字域TDI技術的研究主要止于成像原理的探究，對后續的參數調整研究基本沒有。因此，如何提供一種數字域TDI相機成像質量的在軌自適應調整方法及調整系統，成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種數字域TDI相機成像質量的調整方法，可根據實際拍攝環境自動調整拍攝參數，以實現數字域TDI相機成像質量的在軌自適應調整。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種數字域TDI相機成像質量的調整方法，所述調整方法包括：

根據TDI相機的傳感器的檢測參數及衛星運行參數確定預拍區域，包括確定預拍區域的數量，各預拍區域的間隔及各預拍區域的行數；

根據預拍曝光時間和預拍增益，確定當前預拍區域的實際灰度均值；

根據期望灰度值、所述實際灰度均值、所述預拍曝光時間和所述預拍增益確定TDI成像區域的期望曝光時間與期望增益的乘積；

根據數字域TDI成像調制傳遞函數及數字域TDI成像信噪比模型，確定TDI成像區域的積分級數和積分時間；

根據所述期望灰度值、所述實際灰度均值、所述預拍曝光時間、所述預拍增益、所述積分級數和所述積分時間，確定所述期望增益；

根據所述期望曝光時間與期望增益的乘積及所述期望增益確定所述期望曝光時間；

根據所述積分級數、積分時間、期望增益及期望曝光時間確定當前TDI成像區域的圖像；

判斷是否還有下一個預拍區域，如果有，則根據所述期望曝光時間和所述期望增益更新下一個預拍區域的所述預拍曝光時間和所述預拍增益；否則，根據各TDI成像區域的圖像確定TDI相機的拍攝圖像。

可選的，所述傳感器的檢測參數包括傳感器的檢測區域、傳感器讀出時間，所述衛星運行參數包括衛星運行軌道、衛星地速及軌道高度；其中，

所述根據TDI相機的傳感器的檢測參數及衛星運行參數確定預拍區域包括：