[發明專利]一種TDI CCD成像系統非均勻噪聲快速校正裝置及校正方法

有效

• 申請號: 201710610195.5
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107426466B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 鄭亮亮;金光;徐偉;曲宏松;張貴祥;吳勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: H04N5/202
• 分類號: H04N5/202;H04N5/217;H04N5/372;H04N5/765
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所(普通合伙) 22210
• 代理人: 陶尊新

一種TDI CCD成像系統非均勻噪聲快速校正裝置及校正方法，屬于遙感成像領域，解決了現有校正系統存在的成本高、效率低、耗時長的問題。該校正裝置包括：TLK2711接收由TDI CCD成像系統輸出的圖像數據；FPGA緩存圖像數據并計算其平均灰度響應值，利用實時自動歸一化方法分析校正參數；校正參數通過1553B、RS422或CAN發送給TDI CCD成像系統，TDI CCD成像系統在當前校正參數狀態下對均勻光信號再次拍照并輸出圖像數據通過TLK2711反饋至FPGA中，實現校正參數的閉環調整；顯示終端接收由CAMERALINK輸出的經校正后的圖像數據。本發明成本低、效率高、省時省力。

技術領域

本發明屬于遙感成像技術領域，涉及一種TDI CCD成像系統非均勻噪聲快速校正裝置及校正方法。

背景技術

TDI CCD傳感器是一種具備時間延遲積分功能的光電耦合器件，具有靈敏度高、噪聲低、動態范圍大等特點，因而廣泛的應用于航空偵察、空間探測等遙感領域。由于TDI CCD傳感器的像元數較多，為使其具有高行頻、高效率輸出的工作能力，通常采用多個通道并行輸出的方式。但由于CCD器件材料、生產工藝及輸出放大器之間存在差異，從而導致各通道像元的光電響應會不一致，因此各通道輸出的視頻信號之間存在一定的非均勻性。這種響應非均勻性會嚴重影響圖像的成像質量與顯示效果，使TDI CCD成像系統無法滿足使用要求，因此必須對TDI CCD成像系統進行非均勻性校正。

目前，常用的TDI CCD非均勻校正系統是基于輻射定標原理設計并開展的，即將TDI CCD成像系統的圖像數據進行全部采集與顯示，然后由試驗人員根據每通道像元響應的灰度值，基于某些校正算法進行成像參數的調整，從而實現TDI CCD成像系統的非均勻校正。由于上述這種校正系統需要多臺圖像采集設備，將全部的圖像數據顯示出來，因此整個校正系統的研發經費較高，并且在校正過程中需要有人工參與，因此這種校正系統的效率較低、耗時長。尤其是當TDI CCD成像系統的通道數較多時，無法實現非均勻噪聲的快速校正。

因此，為滿足TDI CCD成像系統非均勻噪聲的快速校正需求，須研究出一種能夠實現TDI CCD成像系統非均勻噪聲快速校正的裝置及方法，在保證高效率、良好校正效果的同時，能有效降低研發經費。

發明內容

為了解決現有TDI CCD非均勻校正系統存在的成本高、效率低、耗時長的問題，本發明提供一種TDI CCD成像系統非均勻噪聲快速校正裝置及校正方法。

本發明為解決技術問題所采用的技術方案如下：

本發明的一種TDI CCD成像系統非均勻噪聲快速校正裝置，包括：

TDI CCD成像系統，對均勻光信號進行拍照并輸出圖像數據；

TLK2711接口，接收由TDI CCD成像系統輸出的圖像數據；

FPGA邏輯器件，接收由TLK2711接口輸出的圖像數據，對圖像數據進行緩存并計算圖像數據的平均灰度響應值，利用歸一化方法分析校正參數；

與FPGA邏輯器件相連的1553B接口、RS422接口和CAN接口，所述校正參數通過1553B接口、RS422接口或CAN接口發送給TDI CCD成像系統，所述TDI CCD成像系統在當前校正參數狀態下對均勻光信號再次進行拍照并輸出圖像數據，此圖像數據通過TLK2711接口反饋至FPGA邏輯器件中，實現校正參數的閉環調整；

與FPGA邏輯器件相連的CAMERALINK接口，通過CAMERALINK接口輸出校正后的圖像數據；

顯示終端，接收由CAMERALINK接口輸出的經校正后的圖像數據。

本發明還提供了一種TDI CCD成像系統非均勻噪聲快速校正方法，該方法是采用上述的校正裝置實現的，其包括以下步驟：